問題編

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数学 第3章

1次方程式

問題編

移項・等式の性質・文章題

問題編 — 手を動かして記録を残す。まだ不安なら先に要点編で復習。

① 導入

方程式は「分からない数(未知数)」をxとおき、条件を式にして解く道具です。 速さ・年齢・お金の分配など、文章題を解くときの中心的な武器になります。

この章では、移項の練習から始めて、最終的には文章から自分で方程式をつくれるようにします。 「立式(式をつくる)」と「計算(式を解く)」を分けて練習しましょう。

小学校の橋渡し

方程式は「天秤」と同じです。左右が等しいまま、逆算(たし算の逆はひき算)で未知の数を求めます。先に「何を求めたいか」を言葉で言ってから式にしましょう。

② 基本概念

等式の性質

方程式は天秤のように、左右の値が等しい式です。次の操作をしても、等式は成り立ったままです。

  • 両辺に同じ数を加える/引く
  • 両辺に同じ数を掛ける
  • 両辺を同じ数(0以外)で割る

移項

移項とは、等式の一方の辺にある項を、符号を変えて他方の辺に移す操作です。これは「両辺から同じ項を引く」ことの省略形です。

3x + 5 = 20 → 3x = 20 − 5 → 3x = 15

1次方程式を解く手順

  1. 括弧があれば分配法則で外す
  2. 分数・小数があれば両辺に同じ数を掛けて整数にする
  3. xの項を左辺、数の項を右辺に移項する
  4. 両辺を x の係数で割る
  5. 元の式に代入して検算する

比例式

a : b = c : d のとき、ad = bc(内側の項の積 = 外側の項の積)が成り立ちます。

x : 6 = 4 : 3  → 3x = 24  → x = 8

文章題の立式の基本

分からない量を x(または他の文字)とおき、問題文の関係を「等しい」の形で式にします。単位をそろえることを忘れないようにしましょう。

③ 図解

天秤としての等式

        3x + 5        =        20
    ┌────┴────┐          ┌────┴────┐
    │  左辺    │  ═══   │   右辺    │
    └─────────┘          └─────────┘
   両辺に同じ操作をすれば、天秤(等式)はつり合ったまま
    

移項のイメージ

   3x + 5 = 20
        ↓ +5を右辺へ移項(符号が + → −に変わる)
   3x = 20 − 5
    

④ 例題

例1

3x − 5 = 10 を解きなさい。

例2

4x + 3 = 2x − 7 を解きなさい。

例3

2(x − 3) = 3x − 8 を解きなさい。

まず左辺の括弧を外す

答えのみ:

例4

x/3 − 1 = x/4 を解きなさい。

両辺に12を掛けて分数を消す

答えのみ:

例5

x : 6 = 4 : 3 を解きなさい。

⑤ 基本問題

まず小学校の復習を2問。□にあてはまる数を求める問題です。

復習1

□ × 4 = 28 の□にあてはまる数を求めよ。

復習2

1本120円のジュースを3本買うと、合計はいくらか。

1

x + 7 = 12

2

x − 4 = −9

3

5x = 35

4

x/4 = −3

5

3x + 2 = 17

6

5x − 8 = 2x + 7

7

−2x + 3 = 11 の解を選べ。

8

4(x − 1) = 2x + 6

⑥ 標準問題

9

0.3x − 0.5 = 0.1x + 0.3 を解け。

両辺に10を掛けて小数を消す

答え:

10

2/3 x − 1 = 1/2 x + 2 を解け。

両辺に6を掛けて分数を消す

答え:

11

3(2x − 1) − 5 = 2(x + 4) を解け。

答え:

12

x : 12 = 5 : 6 を解け。

13

あるxの3倍に4を加えると、xから2を引いた数の5倍に等しくなる。xを求めよ。

3x+4 = 5(x-2) の式をつくる

答え:

⑦ 応用・実力テスト形式

14

家から学校まで、歩くと毎分60mの速さで15分かかる。同じ道を自転車で毎分150mの速さで行くと何分かかるか求めよ。

まず道のりを求め、それを自転車の速さで割る

答え(分):

15

現在、父の年齢は子の年齢の4倍である。8年後には父の年齢が子の年齢の3倍になる。現在の子の年齢を求めよ。

子の年齢をxとし、父をxの式で表す

答え(歳):

16

あるお金を3人A・B・Cで分けた。Aは全体の1/3より500円多く、Bは全体の1/4を受け取り、 Cは残りの2400円を受け取った。お金の全体の金額を求めよ。

全体をx円とし、A+B+C=xの式をつくる

答え(円):

17

定価が仕入れ値の25%増しであるお菓子がある。これを定価の10%引きで売ったところ、 売り値は990円になった。仕入れ値を求めよ。

仕入れ値をx円とし、定価を1.25xで表す

答え(円):

作問定規:⑤はドリル、⑥は例題1〜2段、⑦は定期テスト後半の複合・記述。

18

ある仕事をAさん1人で仕上げると10日かかり、Bさん1人で仕上げると15日かかる。 この仕事をAさんが4日間行った後、残りをBさんが1人で仕上げた。 Bさんが仕事をした日数を x 日として方程式をつくり、x を求めよ。

1日あたりの仕事量は、Aが1/10、Bが1/15。全体の仕事量を1として式をつくる

答え(日):

19

500円硬貨と100円硬貨が合わせて24枚あり、合計金額は5600円である。 500円硬貨の枚数を x 枚とする。

(1) 100円硬貨の枚数を x を用いた式で表し、合計金額についての方程式をつくれ。

(2) 500円硬貨の枚数 x を求めよ。

(1)の方程式を展開して移項する

答え(枚):

(3) 求めた x が正しいかどうか、実際の枚数と金額を計算して検算せよ。

500円硬貨の枚数×500円と、100円硬貨の枚数×100円を計算し、合計が5600円になるか確かめる

⑧ 確認テスト

制限時間:30分 / 満点:100点(各20点×5問)

1

5x − 3 = 2x + 12 を解きなさい。

2

0.4(x − 3) = 0.2x + 1 を解きなさい。

答え:

3

3/4 x − 2 = 1/2 x + 1 を解きなさい。

答え:

4

兄は弟より4歳年上である。5年後、兄の年齢は弟の年齢の1.5倍になる。現在の弟の年齢を求めよ。

弟の年齢をxとし、兄をx+4で表す

答え(歳):

5

ある数の5倍から3を引いた数は、その数に9を加えた数の2倍に等しい。ある数を求めよ。

5x-3 = 2(x+9) の式をつくる

答え:

⑨ 完全解説

問題編の解答・解説は解説編を参照してください。

文章題は「何をxとおくか」を決めた瞬間に、後の式が決まります。おいた文字が何を表すか、単位まで書く習慣をつけましょう。

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