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等式変形 <中学校数学>


等式の性質

等式には以下の4つの性質があります

両辺に同じものをたしてよい
両辺から同じものをひいてよい
両辺に同じものをかけてよい
両辺を同じもので割ってよい

この性質を用いて、もともとの等式を違う形に変えることを等式変形(とうしきへんけい)といいます。


等式変形

もともとの形を等式変形して x=____という形にすることを
「xについて解く」といいます。
同様に「aについて解く」「yについて解く」などの言葉が使われます。

下の例では、すべてxについて解いてみます。


例
�@
x−a
 
x−a+a
x
=y
両辺にaを加える
=y+a
=y+a

a
 
x+y
 
x+y−y
x
=x+y
左辺と右辺を入れかえる
=a
両辺からyをひく
=a−y
=a−y

x
b
=a
両辺にbをかける
x ×b
b
=a×b
x =ab

ax

ax÷a
=b
両辺をaでわる
=b÷a
x
= b
a


下の例では、すべてxについて解いてみます


例
�A
ax+by

ax+by−by
ax

ax÷a
=c
両辺からbyをひく
=c−by
=c−by
両辺をaで割る
=(c−by)÷a

・・・xと同じ側(左辺)にあるものの中で、
   xに一番関係のないものから消していく
x
= c−by
a

y
= 1 ax
2
左辺と右辺を入れかえる ・・・まずはxを左辺にもってくる
1 ax
2
=y
両辺に2をかける ・・・xと同じ側(左辺)を分数でなくする
1 ax×2
2
=y×2
 (↑いきなり 1 aで割ることもできるがミスしやすい)
2
ax

ax÷a
=2y
両辺をaで割る
=2y÷a
x
= 2y
a

a

3(x+y)

3(x+y)÷3
=3(x+y)
左辺と右辺を入れかえる
=a
両辺を3で割る
=a÷3

・・・まずはxを左辺にもってくる

・・・xと同じ側(左辺)にあるものの中で、
   xに一番関係のないものから消していく
x+y
= a
3
  (3x+3yと計算してしまわない)
両辺からyをひく
x+y−y
= a −y
3
x
= a −y
3

b
= 1 (x+y)a
2
左辺と右辺を入れかえる ・・・まずはxを左辺にもってくる
1 (x+y)a
2
=b
両辺に2をかける ・・・xと同じ側(左辺)を分数でなくする
1 (x+y)a×2
2
=b×2
 (↑いきなり 1 aで割ることもできるがミスしやすい)
2
(x+y)a

(x+y)a÷a
=2b
両辺をaで割る
=2b÷a
x+y
= 2b
a
両辺からyをひく
x+y−y
= 2b −y
a
x
= 2b −y
a


下の例では、すべてxについて解いてみます


例
�B
1
x
= 1 + 1
a b
・・・求めたい文字が分母にある場合は
   最初に両辺にその文字をかけてしまう
両辺にxをかける
1 ×x
x
=( 1 + 1 )×x
a b
1
=( 1 + 1 )x
a b
左辺と右辺を入れかえる ・・・xを左辺にもってくる
( 1 + 1 )x
a b
=1
・・・ここで( 1 + 1 )で割るのは大変なので先にかっこの中身を計算
a b
( b + a )x
ab ab
=1
a+b x
ab
=1
両辺にabをかける ・・・xと同じ側(左辺)を分数でなくする
a+b x×ab
ab
=1×ab
(a+b)x

(a+b)x÷(a+b)
=ab
両辺を(a+b)で割る
=ab÷(a+b)
x
= ab
a+b
・・・求めたい文字が分母にある場合は
   最初に両辺にその文字をかけてしまう

1 + 1
x y
= 1
a
両辺から 1 をひく
y
・・・最初にxをかけたくなるが、先に 1 を移項する
y
1 + 1 − 1
x y y
= 1 − 1
a y
1
x
= 1 − 1
a y
両辺にxをかける ・・・求めたいxが分母にあるため
1 ×x
x
=( 1 − 1 )×x
a y
1
=( 1 − 1 )×x
a y
左辺と右辺を入れかえる ・・・xを左辺にもってくる
( 1 − 1 )x
a y
=1
・・・ここで( 1 − 1 )で割るのは大変なので先にかっこの中身を計算
a y
y−a x
ay
=1
両辺にayをかける ・・・xと同じ側(左辺)を分数でなくする
y−a x×ay
ay
=1×ay
(y−a)x

(y−a)x÷(y−a)
=ay
両辺を(y−a)で割る
=ay÷(y−a)
x
= ay
y−a


比

a:b=c:d

比の値を使います。 (比の値を求める式) a:b= a
b
したがってa:b=c:dを比の値を使って表すと  a = c  と表すことができます。
b d

この両辺にbdをかけると、ad=bc となります。

したがって、a:b=c:d のaとd(外側同士)かけたものと、bとc(内側同士)かけたものが等しくなります。

この式を使って、5:3=x:4などの問題で、3x=20 のように、方程式に書き換えることができます。





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