連立方程式:1つの文字を消して解く
連立方程式は、2つの文字(x・y)を含む2つの方程式の組。1つの文字を消して、もう1つの文字だけの方程式にして解きます。消し方に加減法と代入法があります。
このページで学べること
- 連立方程式と、その解の意味がわかる
- 加減法(たし引きで文字を消す)で解ける
- 代入法(式を代入して文字を消す)で解ける
前提知識
2つの解き方
消したい文字の係数をそろえて、2つの式をたす・ひくと、その文字が消えます。同符号ならひく、異符号ならたすと消えます。
片方の式が「y=…」の形なら、それをもう一方の式の y にまるごと代入すると、x だけの方程式になります。
どちらの方法でも、まず1文字を求め、その値を式に戻してもう1つの文字も求めます。解は「x=○, y=△」の組です。
x + y = 5 は「左辺と右辺が同じ量」という意味です。x − y = 1 も同じく左右が等しい。等しいものどうしを足しても、やはり等しいままです。
だから (x+y) + (x−y) と 5 + 1 は等しく、5 + 1 = 6 から 2x = 6 が成り立ちます。「両辺に同じ数を足す」の応用で、足しているのが数ではなく「もう一方の式の左辺と右辺」というだけです。y と −y が打ち消し合うように組み合わせを選べば、文字が1つ減っていつもの一次方程式になります。
図でイメージする(加減法で y を消す)
+y と −y が消える
→ x = 3, y = 2
例題(くわしい手順)
例題1:加減法で解く
連立方程式 x+y=5、x−y=1 を解きます。
- 加減法:2式を辺々たすと y が消える。(x+y)+(x−y)=5+1 → 2x=6。
- x=3。
- x=3 を x+y=5 に入れて 3+y=5 → y=2。答えは x=3, y=2。
- 確かめる:x=3, y=2 を両方の式に入れると 3 + 2 = 5、3 − 2 = 1。どちらも成り立ちます。
同じ文字が消えるように、たすかひくかを選ぶのが加減法のポイントです。
例題2:代入法で解く
y = x + 1、2x + y = 7 を解きます。
- 代入する式を選ぶ:上の式が「y = …」の形なので、そのまま下の式の y に入れられます。
- まるごと代入する:2x + (x + 1) = 7。かっこをつけて入れるのが安全です。
- x を求める:3x + 1 = 7 → 3x = 6 → 6 ÷ 3 = 2 で x = 2。
- もう1つの文字を求める:y = x + 1 = 3。答えは x = 2, y = 3。
- 確かめる:2 × 2 + 3 = 7 で、もとの式が成り立ちます。
片方が「y = …」の形なら代入法、係数をそろえやすいなら加減法。どちらで解いても答えは同じなので、式の形を見て楽なほうを選びます。
加減法と代入法の違い
| 解き方 | 文字の消し方 | 向いている場面 |
|---|---|---|
| 加減法 | 2式をたす/ひいて消す | 係数をそろえやすいとき |
| 代入法 | 一方の式を他方に代入して消す | x=… や y=… の形があるとき |
どちらも「文字を1つ消して1つの方程式にする」のが目的。式の形で使いやすい方を選びます。
よくある間違い
同符号の文字はひいて消し、異符号の文字はたして消します。ここを逆にすると消えません。
x が出たら終わりではありません。その値を式に戻して y も求めるまででワンセットです。
y=x+1 を代入するとき、y の場所に (x+1) をまるごと入れます。かっこを忘れると符号ミスのもとです。
練習問題
まず自分で解いてから解説を開きましょう。
x + y = 5、x − y = 1 を解きなさい。
解答・解説を見る
答え:x=3, y=2
2式をたすと、+yと−yが消えて 2x=6、x=3。
x=3 を x+y=5 に戻して 3+y=5、y=2。
つまずいたら → 「同符号ならひく、異符号ならたす」(本ページ 例題1)に戻りましょう。
y = x + 1、2x + y = 7 を解きなさい。
解答・解説を見る
答え:x=2, y=3
2x+y=7 の y に (x+1) を代入:2x+(x+1)=7 → 3x+1=7 → 3x=6 → x=2。
y=x+1=2+1=3。
つまずいたら → 「式をまるごとかっこつきで代入する」(本ページ 例題2)に戻りましょう。
3x + 2y = 12、x + 2y = 8 を解きなさい。
解答・解説を見る
答え:x=2, y=3
y の係数が同じ(2y)なので、上の式から下の式をひくと y が消えます:
(3x+2y)−(x+2y)=12−8 → 2x=4 → x=2。
x=2 を x+2y=8 に戻して 2+2y=8 → 2y=6 → y=3。
たしかめ:3×2+2×3=6+6=12。合っています。
つまずいたら → 「係数がそろっている文字を消す」(本ページ 2つの解き方)に戻りましょう。
連立方程式 x+y=10、x−y=4 を解きなさい。
解答・解説を見る
答え:x=7, y=3
辺々たすと 2x=14 → x=7。x+y=10 に入れて 7+y=10 → y=3。
つまずいたら → 「求めた値を戻して、もう1つの文字も出す」(本ページ よくある間違い②)に戻りましょう。
よくある質問
Q. 連立方程式の解き方は?
2つの文字のうち1つを消して、もう1つの文字だけの方程式にして解きます。消し方には、たし引きで消す加減法と、片方の式を代入して消す代入法があります。
Q. 加減法と代入法はどう使い分ける?
係数がそろえやすいときは加減法、片方が「y=…」の形になっているときは代入法が便利です。どちらでも同じ答えになります。
Q. 連立方程式に解がないことはありますか?
あります。2つの式が平行な直線を表すとき(x+y=3 と x+y=5 など)は、同時に成り立つ値がないので解なしです。
Q. 文章題を連立方程式にするコツは?
分からないものを2つ決めて x と y にし、「個数の関係」と「金額の関係」のように別の2つの見方で式を作ります。
次に学ぶ内容
小学校算数〜中学数学の範囲を参照し、オリジナルに作成(実在試験問題の転載はありません)。正確性は編集方針にそって確認しています。