等式の変形
ゾウ先生両辺に同じことをすれば、等式はくずれない。求めたい文字だけを残そう。
30秒でつかむ
- 等式の性質(両辺に同じ数を足す・引く・かける・0でない数でわる)を使うと、等式は変形しても成り立つ。
- 目的の文字について解くには、その文字以外の部分を、逆の計算で反対側に移していく。
- 図形の公式などを別の文字について解き直すと、知りたい量をすぐ計算できるようになる。
詳しく
公式
等式の性質を使うと、両辺に同じ数を足しても、引いても、かけても、0でない数でわっても、等式は成り立ったままになる。
この性質を使って、ある等式を目的の文字について解くことを等式の変形という。
三角形の面積S=1/2×a×hをaについて解くと、a=2S/hになる。底辺aを、面積Sと高さhから求めたいときに使える。
例題
例題:等式y=3x+2を、xについて解こう。
まず両辺から2をひくと、y−2=3x。
次に両辺を3でわると、x=(y−2)/3になる。
xだけを左辺(または右辺)に残すまで、等式の性質を順番に使っていけばよい。
なぜそうなるか
天秤をイメージすると分かりやすい。両方の皿に同じ重さを足しても引いても、天秤はつりあったままだ。これが等式の性質の考え方。
等式の変形には2つの目的がある。1つは数量の関係を表す式を、別の文字について解き直すこと。もう1つは、性質の説明で式の形を整えること。
どちらの場合も、無目的に式をいじるのではなく、何のために変形するのかを決めてから手順を進めることが大切。
確認問題
確認問題(解答用紙)
スマホやタブレットで読み取ると、この問題をその場で解けます。
https://manazoo.com/math/rearranging-equations/?from=print#quiz
等式y=3x+2をxについて解くとどうなるか。
- ◯ x=(y+2)/3
- ◯ x=(y−2)/3
- ◯ x=3y+2
- ◯ x=(y−2)×3
正解:x=(y−2)/3
両辺から2をひいてy−2=3x。両辺を3でわるとx=(y−2)/3になる。等式S=1/2×a×hで、a=6、h=4のときのSの数値を求めよう。数字で答えよう。
答え:____________
正解:12
aとhを代入すると、1/2×6×4=12になる。等式2a+b=10をbについて解くとどうなるか。
- ◯ b=10−2a
- ◯ b=(10−a)/2
- ◯ b=5−a
- ◯ b=10+2a
正解:b=10−2a
両辺から2aをひくと、b=10−2aになる。等式の両辺を同じ数でわっても等式が成り立つのは、どんなときか。
- ◯ わる数が正のとき
- ◯ わる数が0でないとき
- ◯ いつでも成り立つ
- ◯ わる数が1のとき
正解:わる数が0でないとき
0でわることはできないので、わる数が0でないときに限って等式が成り立つ。円の面積の公式S=πr²をrについて解くときの、最初の手順として正しいのはどれか。
- ◯ 両辺に2をかける
- ◯ 両辺を2でわる
- ◯ 両辺にπをかける
- ◯ 両辺をπでわる
正解:両辺をπでわる
まず両辺をπでわってr²=S/πの形にする。その後に平方根(新しいタブで開きます)をとればrが求まる。
単元のポイント
- 等式 =で2つの式や数が等しいことを表した式
- 等式の性質 両辺に同じ数を足す・引く・かける・0でない数でわっても等式は成り立つという性質
- 移項 等式の片側にある項を、符号を逆にしてもう一方の辺へ動かすこと
- 平方根(新しいタブで開きます) 2乗するとその数になる数。rについて解くときなどに使う
- 目的の文字 等式の変形で、最後に左辺(または右辺)だけに残したい文字