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【連立方程式】文章題の解き方・手順|個数・代金・数当て【中2数学】【応用】

【連立方程式】文章題の解き方・手順|個数・代金・数当て

連立方程式の計算はできるのに、文章題になると何をすればいいか分からない。

そんななやみを抱えていないだろうか。

安心してほしい。文章題には決まった手順がある。

この記事を読めば、「何を x, y にするか」「どんな式を立てるか」が自分で判断できるようになる。

対象:中学2年生|所要時間:15分

目次

そもそも連立方程式の文章題とは?

連立方程式の文章題とは、日本語で書かれた問題から2つの式を自分で作り、それを解く問題である。

文章題ぶんしょうだいとは、計算式ではなく文章(日本語)で条件が与えられる問題のこと。式を自分で組み立てる必要がある。

例えば、こんな問題を見たことがあるだろう。

リンゴ3個とミカン5個を買うと430円、リンゴ2個とミカン4個を買うと310円である。リンゴ1個とミカン1個の値段をそれぞれ求めよ。

この問題を解くために必要なのは、次の3つのステップである。

1何を x, y とするか決める
2問題文から2つの式を作る
3連立方程式を解く

計算力はすでにあるはずだ。あとは式を立てる技術を身につければよい。

文章題を解く3ステップ

文章題で最も大切なのは、「x, y を何にするか」を最初に決めることである。

これが決まれば、あとは問題文を読んで式に翻訳ほんやくするだけだ。

ステップ1:x, y を決める

「求めよ」と言われているものを x, y にするのが基本である。

先ほどの問題では「リンゴ1個とミカン1個の値段を求めよ」と書いてある。

だから、こう置く。

$$\begin{aligned} &\text{リンゴ1個の値段を } x \text{ 円とする} \\[4pt] &\text{ミカン1個の値段を } y \text{ 円とする} \end{aligned}$$

「〜とする」と明確に宣言することが重要である。これを書かないと減点されることもある。

ステップ2:2つの式を作る

問題文を1文ずつ読み、数量の関係を式で表す

1つ目の条件:「リンゴ3個とミカン5個で430円」

$$3x + 5y = 430$$

2つ目の条件:「リンゴ2個とミカン4個で310円」

$$2x + 4y = 310$$

「〜で○○円」という表現は、左辺と右辺が等しいことを意味する。これを等式とうしきで表す。

ステップ3:連立方程式を解く

2つの式がそろったら、あとは計算するだけである。

$$\begin{cases} 3x + 5y = 430 \cdots ① \\ 2x + 4y = 310 \cdots ② \end{cases}$$

①×2、②×3 として x の係数けいすうをそろえる。

$$\begin{aligned} ① \times 2: \quad 6x + 10y &= 860 \cdots ①’ \\[8pt] ② \times 3: \quad 6x + 12y &= 930 \cdots ②’ \end{aligned}$$

②’ − ①’ を計算する。

$$\begin{aligned} (6x + 12y) – (6x + 10y) &= 930 – 860 \\[8pt] 2y &= 70 \\[8pt] y &= 35 \end{aligned}$$

$y = 35$ を ② に代入する。

$$\begin{aligned} 2x + 4 \times 35 &= 310 \\[8pt] 2x + 140 &= 310 \\[8pt] 2x &= 170 \\[8pt] x &= 85 \end{aligned}$$

答え:リンゴ1個 85円、ミカン1個 35円

代表的な文章題パターン3選

連立方程式の文章題には、よく出るパターンがある。

ここでは中学校のテストで頻出の3パターンを紹介する。

パターン1:個数と代金

先ほど解いた問題がこのパターンである。

「〇個と△個で○○円」という条件が2つ与えられる。

式の立て方:(1個の値段)×(個数)=(代金)

x, y の置き方:それぞれの商品1個の値段を x, y とする

パターン2:数当て問題

「2けたの自然数がある。十の位と一の位の和は○○で…」という問題である。

2けたの自然数がある。十の位と一の位の和は12である。また、十の位と一の位を入れかえた数は、もとの数より36大きい。もとの数を求めよ。

x, y の置き方:十の位を x、一の位を y とする

2けたの自然数は $10x + y$ と表せる。例えば「57」なら $10 \times 5 + 7 = 57$ である。

式の立て方

1つ目:「十の位と一の位の和は12」

$$x + y = 12$$

2つ目:「入れかえた数は、もとの数より36大きい」

入れかえた数は $10y + x$ である。これがもとの数 $10x + y$ より36大きい。

$$10y + x = (10x + y) + 36$$

整理すると、

$$\begin{aligned} 10y + x &= 10x + y + 36 \\[8pt] 10y – y &= 10x – x + 36 \\[8pt] 9y &= 9x + 36 \\[8pt] 9y – 9x &= 36 \\[8pt] -x + y &= 4 \quad \text{(両辺を9で割った)} \end{aligned}$$

連立方程式を解く。

$$\begin{cases} x + y = 12 \cdots ① \\ -x + y = 4 \cdots ② \end{cases}$$

① + ② を計算する。

$$\begin{aligned} 2y &= 16 \\[8pt] y &= 8 \end{aligned}$$

$y = 8$ を ① に代入する。

$$\begin{aligned} x + 8 &= 12 \\[8pt] x &= 4 \end{aligned}$$

答え:48(もとの数は $10 \times 4 + 8 = 48$)

パターン3:速さ・時間・道のり

「行きは時速○km、帰りは時速△kmで歩いたら、合計□時間かかった」という問題である。

A町からB町まで、行きは時速4km、帰りは時速6kmで歩いたところ、往復で5時間かかった。A町からB町までの道のりを求めよ。

速さ・時間・道のりの関係:道のり = 速さ × 時間、時間 = 道のり ÷ 速さ

x, y の置き方:A町からB町までの道のりを x km、行きにかかった時間を y 時間とする

この問題では「道のり」だけを求めよと言われているが、式を2つ立てるために「時間」も文字で置く必要がある。

式の立て方

1つ目:「行きは時速4kmで y 時間」より、道のり = 速さ × 時間

$$x = 4y$$

2つ目:「往復で5時間」

帰りの時間は $\dfrac{x}{6}$ 時間(道のり ÷ 速さ)だから、

$$y + \frac{x}{6} = 5$$

連立方程式を解く。

$$\begin{cases} x = 4y \cdots ① \\[4pt] y + \dfrac{x}{6} = 5 \cdots ② \end{cases}$$

① を ② に代入する。

$$\begin{aligned} y + \frac{4y}{6} &= 5 \\[8pt] y + \frac{2y}{3} &= 5 \\[8pt] \frac{3y + 2y}{3} &= 5 \\[8pt] \frac{5y}{3} &= 5 \\[8pt] 5y &= 15 \\[8pt] y &= 3 \end{aligned}$$

$y = 3$ を ① に代入する。

$$x = 4 \times 3 = 12$$

答え:12km

よくある間違いと対策

文章題で点を落とす原因は、ほとんどがパターン化できる。

ここで先回りして対策しておこう。

間違い1:x, y を宣言しない

× いきなり式だけ書く

「リンゴ1個の値段を x 円、ミカン1個の値段を y 円とする」と書く

x, y が何を表すか書かないと、採点者に伝わらない。減点対象になる。

間違い2:単位を無視する

× 道のりをkmで置いて、時間を「分」で計算する

単位をそろえる(kmならkm、時間なら時間)

速さが「時速○km」なら、時間は「○時間」で統一する。「分」を使うなら「分速」に直す。

間違い3:2けたの数を x や y と置く

×「2けたの自然数を x とする」

「十の位を x、一の位を y とする」→ 2けたの数は $10x + y$

2けたの数を1つの文字で置くと、「位を入れかえる」などの条件が式にできない。

この単元のよくある質問

Q. 何を x, y にすればいいか分からないときはどうすればいい?

A. 「〜を求めよ」と言われているものを x, y にするのが基本である。それでも迷ったら、問題文に出てくる「分からない数」のうち、最も基本的なもの(1個の値段、1人の人数など)を選ぶとよい。

Q. 式が2つ作れないときはどうする?

A. 問題文に条件が2つ隠れているはずである。「合計が○○」「差が△△」「〜より大きい」などの表現を探してみよう。それでも見つからなければ、x, y の置き方を見直す必要があるかもしれない。

Q. 答えが出たあと、何か確認すべきことはある?

A. 出た答えを問題文の条件に当てはめて、本当に成り立つか確認するとよい。また、「自然数を求めよ」という問題で答えが負の数や小数になっていないかも確認する。

練習問題

問題1

ノート4冊と消しゴム3個を買うと620円、ノート2冊と消しゴム5個を買うと460円である。ノート1冊と消しゴム1個の値段をそれぞれ求めよ。

問題2

2けたの自然数がある。十の位と一の位の和は9である。また、十の位と一の位を入れかえた数は、もとの数より27大きい。もとの数を求めよ。

問題3

A地点からB地点まで、行きは時速5km、帰りは時速3kmで歩いたところ、往復で4時間かかった。A地点からB地点までの道のりを求めよ。

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この記事で文章題の解き方は理解できた。

しかし正直なところ、「明日テストで出たら解ける自信があるか」と聞かれたらどうだろう。
もし少しでも不安があるなら、あと10問だけ解いてみてほしい。

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まとめ

この記事では、連立方程式の文章題の解き方を学んだ。ポイントは以下の通りである。

  • 「求めよ」と言われているものを x, y とする
  • 問題文の条件から2つの式を作る
  • x, y を何にしたか必ず宣言する
  • 単位をそろえる(時速ならkm/時間で統一)
  • 2けたの数は $10x + y$ と表す

理解できたら、あとは手を動かすだけである。

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