2. 次の方程式を解きなさい。
[問題1] 3X + 1 = 7
[問題2] 3X + 2 = X + 1
[問題3] (X+5)/3 = 3 - X
[問題4] X - (2X-1)/3 = -5
[問題5]
3X + 2Y = 11
X - 2Y = 9
[問題6]
2X - 3Y = 4
3X - 4Y = 5
[問題7] X² + X = 6
[問題8] X² + 4X - 6 = 0
[問題9] 2(X+1)/3 - (5X-3)/4 = (2X+5)/6 - 1
解答と解説
試験問題1の解答:X = 2
3X + 1 = 7
3X = 7 - 1
3X = 6
X = 2
試験問題2の解答:X = -1/2
3X + 2 = X + 1
3X - X = 1 - 2
2X = -1
X = -1/2
試験問題3の解答:X = 1
(X+5)/3 = 3 - X
X+5 = (3 - X) × 3
X+5 = 9 - 3X
4X = 4
X = 1
試験問題4の解答:X = -16
X - (2X-1)/3 = -5
3X - (2X-1) = -15
X + 1 = -15
X = -16
試験問題5の解答:X=5、Y=-2
3X + 2Y = 11
X - 2Y = 9
今回の問題であれば、2式の左辺どうし、右辺どうしを足すことで、Yが消えますね。
3X + 2Y = 11
+)X - 2Y = 9
4X = 20
X = 5
X=5 をどちらか一方の式に代入し、Yを求める。
X - 2Y = 9
5 - 2Y = 9
-2Y = 4
Y = -2
試験問題6の解答:X=-1、Y=-2
2X - 3Y = 4 ・・・(1)
3X - 4Y = 5 ・・・(2)
式(1)の両辺に3、式(2)の両辺に2をかけます。
2X - 3Y = 4 ・・・(1)
(2X - 3Y) × 3 = 4 × 3
6X - 9Y = 12
3X - 4Y = 5 ・・・(2)
(3X - 4Y) × 2 = 5 × 2
6X - 8Y = 10
上記2式を引き算します。
6X - 9Y = 12
-)6X - 8Y = 10
-Y = 2
Y = -2
Y=-2 をどちらか一方の式に代入し、Yを求める。
2X - 3Y = 4 ・・・(1)
2X - 3(-2) = 4
2X + 6 = 4
2X = -2
X = -1
試験問題7の解答:X=2、-3
この問題は、因数分解ができる必要があります。因数分解の方法は、「たすき掛け」などで検索すればたくさん出てくるので、できるようにしておきましょう。
X² + X = 6
X² + 1X -6 = 0
足して+ 1、掛けて-6となる2つの数値を探します。簡単な方法としては、まずは、掛けて-6となる2つの数値をピックアップし、その後に、その中から足して+ 1となる組み合わせを選ぶと簡単に見つけることができます。
それでは、掛けて-6となる2つの数値ですが、下記の4組みが存在します。
-1 6
-2 3
-3 2
1 -6
この中から足して+ 1となる組み合わせは、
-2 3
のみです。よって、因数分解すると次のようになります。
(X-2)(X+3)=0
よって、求める解答は、X=2、-3
因数分解はどうしても苦手と言う方向けの解き方
設問の下記の式を次のように変形させます。
X² + X = 6
X(X+1) = 6
これは、『X』 と『X+1』という2つの数値を掛けて6になるという事です。よって、掛けて6になるようなXの値を探します。
ここで、『X』 と『X+1』の2つの数値は、1しか差がないので、1しか差がなく掛けて6になる2つの数値と言えば、すぐに『2』と『3』がでてきます。よって、X=2だと分かりますね。
しかし、2次方程式なので解は必ず2つあります。よって、掛けて6になるもう数値がもう1組あるはずです。『-2』と『-3』ですね。よって、もう一つの解は、X=-3になります。X=-3 を代入すると、2つの数値は、『-3』と『-2』になるますよね。
試験問題8の解答:X = ±√10 - 2
さて、この問題は、問題7のように簡単にはいきません。
X² + 4X - 6 = 0
設問7のときのように、足して+ 4、掛けて - 6となる数値が見つかりません。これは、これは求めたい解が整数ではないとうことを意味するのですが、では、どうしてとくのか?
考え方は一緒です。もし、上記、設問を次のように変形させればどうでしょうか?
X² + 4X + 4 - 10 = 0
このとき、- 10を無視して、因数分解します。これなら設問7と同じようにできますよね?
(X+2)² - 10 = 0
となります。更にこれは、次のように計算できます。
(X+2)² - 10 = 0
(X+2)² = 10
X+2 = ±√10
X = ±√10 - 2
どうでしょう? 少し難易度が高くなりましたが、これでXは求まりました。
試験問題9の解答:X = 19/11
2(X+1)/3 - (5X-3)/4 = (2X+5)/6 - 1
計算し易いように両辺に12を掛けて分数を無くしてしまいます。
{2(X+1)/3 - (5X-3)/4} × 12 = {(2X+5)/6 - 1} × 12
8(X+1) - 3(5X-3) = 2(2X+5) - 12
8X + 8 - 15X + 9 = 4X + 10 - 12
8X - 15X - 4X = 10 - 12 - 8 - 9
-11X = -19
X = 19/11
試験問題8について。
問題に対して答えが、
(X+2)² - 10 = 0のみを因数分解した答えに変わっています。
X² + 4X - 6 = 0の答えではありません。
解の公式を使い計算してみてください。
スズキ様
コメントありがとうございます。
解の公式で解いても同様の解答になると思うのですが、よろしければもう少し具体的にどうなるべきなのか教えて頂けますでしょうか?
よろしくお願いいたします。