連立方程式を解く方法

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著者: Randy Alexander
作成日: 24 4月 2021
更新日: 18 11月 2024
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【数学】中2-14 連立方程式① 準備編
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連立方程式のシステムを解くことは、最初は非常に困難な作業のようです。値を見つけるための複数の未知の量と、明らかに1つの変数を別の変数から解きほぐす方法が非常に少ないため、代数が初めての人にとっては頭痛の種になります。ただし、方程式の解を見つけるには3つの異なる方法があります。2つは代数により依存し、もう少し信頼性が高く、もう1つはシステムをグラフ上の一連の線に変える方法です。

置換による方程式系の解法

    最初に1つの変数を他の変数で表現することにより、代入により連立方程式を解きます。例としてこれらの方程式を使用します。

    バツy = 5

    3_x_ + 2_y_ = 5

    最も簡単な方程式を再配置し、これを使用して2番目の方程式に挿入します。この場合、追加 y 最初の方程式の両側に以下を与えます:

    バツ = y + 5

    式を使用して バツ 2番目の方程式で、1つの変数を持つ方程式を作成します。例では、これにより2番目の方程式が作成されます。

    3 × (y + 5)+ 2_y_ = 5

    3_y_ + 15 + 2_y_ = 5

    同様の用語を収集して取得します。

    5_y_ + 15 = 5

    再配置して解決する y、両側から15を引くことから始めます。

    5_y_ = 5 – 15 = -10

    両側を5で割ると、次のようになります。

    y = −10 ÷ 5 = −2

    そう y = −2.

    この結果をいずれかの方程式に挿入して、残りの変数を解きます。ステップ1の終わりに、次のことがわかりました。

    バツ = y + 5

    見つけた値を使用する y 取得するため:

    バツ = −2 + 5 = 3

    そう バツ = 3および y = −2.

    ヒント

消去による方程式系の解法

    方程式を見て、削除する変数を見つけます。

    バツy = 5

    3_x_ + 2_y_ = 5

    この例では、1つの方程式が-y もう1つには+ 2_y_があります。最初の方程式を2番目の方程式に2回追加すると、 y 条件はキャンセルされ、 y 除去されます。その他の場合(例:排除したい場合 バツ)、1つの方程式の倍数を他の方程式から減算することもできます。

    最初の方程式に2を掛けて、消去法の準備をします。

    2 × (バツy) = 2 × 5

    そう

    2_x_ – 2_y_ = 10

    ある方程式を他の方程式から加算または減算して、選択した変数を削除します。この例では、最初の式の新しいバージョンを2番目の式に追加して以下を取得します。

    3_x_ + 2_y_ +(2_x_ – 2_y_)= 5 + 10

    3_x_ + 2_x_ + 2_y_ – 2_y_ = 15

    つまり、これは次のことを意味します。

    5_x_ = 15

    残りの変数を解きます。この例では、両側を5で除算して以下を取得します。

    バツ = 15 ÷ 5 = 3

    従来通り。

    前のアプローチと同様に、1つの変数がある場合、これをいずれかの式に挿入し、再配置して2番目の変数を見つけることができます。 2番目の方程式を使用する:

    3_x_ + 2_y_ = 5

    だから、 バツ = 3:

    3×3 + 2_y_ = 5

    9 + 2_y_ = 5

    両側から9を減算して取得します。

    2_y_ = 5 – 9 = -4

    最後に、2で割って以下を取得します。

    y = −4 ÷ 2 = −2

グラフ化による連立方程式の解法

    各方程式をグラフ化し、次を探すことにより、最小代数で方程式系を解く バツ そして y 線が交差する値。各方程式を勾配切片形式に変換します(y = mx + b) 最初。

    最初の方程式の例は次のとおりです。

    バツy = 5

    これは簡単に変換できます。追加 y 両側に移動してから、両側から5を引いて以下を取得します。

    y = バツ – 5

    の勾配があります m = 1およびa y-の切片 b = −5.

    2番目の式は次のとおりです。

    3_x_ + 2_y_ = 5

    両側から3_x_を引くと、次が取得されます。

    2_y_ = −3_x_ + 5

    次に、2で割って勾配切片形式を取得します。

    y = −3_x_ / 2 + 5/2

    だから、これはの勾配を持っています m = -3/2およびa y-の切片 b = 5/2.

    使用 y 値と勾配をインターセプトして、グラフに両方の線をプロットします。最初の方程式は yy = -5、および y 値は毎回1ずつ増加します バツ 値が1増加します。これにより、線が簡単に描画されます。

    2番目の方程式は y 5/2 = 2.5の軸。それは下向きに傾斜し、 y 値は毎回1.5ずつ減少します バツ 値は1増加します。 y 上の任意のポイントの値 バツ 簡単な場合は、方程式を使用して軸。

    線が交差する点を見つけます。これにより、両方の バツ そして y 連立方程式の解の座標。