| 今回の目標 ・進んだ代入法のしかたを覚える。 ・消去法(加減法)による連立方程式の解き方を理解する。 |
進んだ代入法
(例題) 次の連立方程式を代入法で解け。
| { | 3χ−2y=−1・・・・・・(1) |
| 2x+3y=8・・・・・・(2) |
| (解答) (2) を変形して、 2χ=−3y+8 |
|||
| −3y+8 | |||
| χ=( | -------- | ) ・・・・・・(2)' | |
| 2 | |||
| (1) に代入して | |||
| −3y+8 | |||
| 3×( | -------- | )−2y=−1 | |
| 2 | |||
| これを解いて、 両辺2を掛けて 3(−3y+8)−4y=−2 −9y+24−4y=−2 −13y=−2−24=−26 y=( 2 ) (2)' に代入して、 χ=( 1 ) よって、 答え χ=( 1 )、y=( 2 ) |
|||
このようにしても解けるが、分数の計算があり面倒である。
そこで、次のような方法を考える。
(別解)
(1)(2) の両辺を、それぞれ何倍かして、χまたはyの係数の絶対値が等しくなるようなことを考えよう。
(1) を( 3 )倍、(2) を( 2 )倍すると、yの係数の絶対値がともに( 6 )となる。つまり、
| { | 9χ−6y=−3・・・・・・(1)' |
| 4χ+6y=16・・・・・・(2)' |
となる。(2)'の 4χを移項して、
6y=−4χ+16 ・・・・・・(2)"
(1)' の6yの代わりに( −4χ+16 )を入れて、
9χ−(−4χ+16)=−3
カッコをはずして、
(9χ+4χ−16)=−3
これを解いて、
9χ+4χ=−3+16
13χ=13
χ=( 1 )
(2)'' より、
6y=−4×( 1 )+16=( 12 )
y=( 2 )
よって、 χ=( 1 )、y=( 2 )
このように、χやyに係数をつけたまま代入する方法を利用すると、
途中で分数の計算をせずに解くことが出来ます。
消去法(加減法)
前の例題のもう1つの解き方を紹介します。
(別解2)
yの係数の絶対値をそろえるところまでは同じです。つまり、
| { | 9χ−6y=−3・・・・・・(1)' |
| 4χ+6y=16・・・・・・(2)' |
等式の性質より、両辺に同じ量を足しても等式は成り立ちます。
(2)'より、4χ+6y と 16 とは等しいので、(1)'の左辺には4χ+6y
を足し、
右辺には 16 を足します(何のために足すかを考えてください)。つまり、
9χ−6y+(4χ+6y)=-3+16
9χ−6y+4χ+6y=( 13 )
| 計算して、 13χ=13 χ=( 1 ) (2)'より、 4×( 1 )+6y=16 6y=16−( 4 )=( 12 ) y=( 2 ) よって、χ=( 1 )、y=( 2 ) |
|
この解き方では、yの係数の絶対値をそろえてから、yの項を消すために、式ごと足しています。
このような解き方を消去法または加減法といいます。
この例題では、yの係数が 6 と -6 のように異符号なので、(1)'
と (2)' とを足しましたが、
同符号の場合は、一方の式から、もう一方の式を引きます。
<問題1>次の連立1次方程式を解け。
| (1) | { | 4χ+5y=2・・・・・・(1) | (2) | { | 0.3χ−0.8y=0.5y−0.4・・・・・・(1) | |
| 7χ−8y=−30・・・・・・(2) | 0.4χ+0.2y=0.7χ−0.7・・・・・・(2) | |||||
| (1)×8+(2)×5 32χ+40y=16・・・・・・(1)' 35χ−40y=−150・・・・・・(2)' --------------------- 67χ =−134 χ=−2 (1)より、 4×(−2)+5y=2 −8+5y=2 5y=2+8=10 y=2 答え x=−2,y=2 |
移項して 0.3χ−1.3y=−0.4・・・・・・(1)' -0.3χ+0.2y=−0.7・・・・・・(2)' 辺々足して -1.1y=-1.1 y=1 (1)' より 0.3χ-1.3=−0.4 0.3χ=−0.4+1.3=0.9 χ=3 答え x=3,y=1 |
| (3) | { | 2χ/3+y/4=3/2・・・・・・(1) | (4) | { | 2χ+3y=7・・・・・・(1) | |
| χ/5+y/20=1/2・・・・・・(2) | 4χ−5y=2・・・・・・(2) | |||||
| (1)×12 8χ+3y=18・・・・・・(1)' (2)×40 8χ+2y=20・・・・・・(2)' (1)'−(2)' y=−2 (1)' より 8χ+3・(-2)=18 8χ=18+6=24 χ=3 答え χ=3,y=−2 |
(1)×2−(2) 4χ+6y=14 4χ−5y=2 ------------- 11y=12 y=12/11 (1) より 2χ+36/11=7 2χ=7−36/11=41/11 χ=41/22 答え χ=41/22,y=12/11 |