数学検定4級

計算技能 第4回

問1次の連立方程式を解きなさい。
\[\begin{cases} 2x+3y=12 \\ x-3y=-3 \end{cases}\]
答え \(x=3,\ y=2\)

\(y\) の係数がそろっているので、2つの式をたして \(y\) を消去します。

\[\begin{aligned} 2x+3y&=12 \\ +)\quad x-3y&=-3 \\ \hline 3x\phantom{+3y}&=9 \end{aligned}\]

よって \(x=3\)。これを下の式に代入すると \(3-3y=-3\) より \(-3y=-6\)、\(y=2\)。

問2次の連立方程式を解きなさい。
\[\begin{cases} 3x+2y=4 \\ 5x+3y=7 \end{cases}\]
答え \(x=2,\ y=-1\)

\(y\) の係数を 6 にそろえます。上の式を 3 倍、下の式を 2 倍します。

\[\begin{aligned} 10x+6y&=14 \\ -)\quad 9x+6y&=12 \\ \hline x\phantom{+6y}&=2 \end{aligned}\]

\(x=2\) を上の式に代入すると \(6+2y=4\) より \(2y=-2\)、\(y=-1\)。

問3次の連立方程式を解きなさい。
\[\begin{cases} y=2x-1 \\ 3x+2y=12 \end{cases}\]
答え \(x=2,\ y=3\)

上の式を下の式に代入します(代入法)。

\[\begin{aligned} 3x+2(2x-1)&=12 \\ 3x+4x-2&=12 \\ 7x&=14 \\ x&=2 \end{aligned}\]

\(x=2\) を上の式に代入すると \(y=2\times2-1=3\)。

問4次の連立方程式を解きなさい。
\[\begin{cases} x=3y+1 \\ 2x-5y=4 \end{cases}\]
答え \(x=7,\ y=2\)

上の式を下の式に代入します。

\[\begin{aligned} 2(3y+1)-5y&=4 \\ 6y+2-5y&=4 \\ y&=2 \end{aligned}\]

\(y=2\) を上の式に代入すると \(x=3\times2+1=7\)。

問5次の連立方程式を解きなさい。
\[\begin{cases} 2(x+y)-3y=5 \\ 3x-2(x-y)=5 \end{cases}\]
答え \(x=3,\ y=1\)

かっこをはずして整理します。

\[\begin{aligned} 2x+2y-3y=5 &\quad\Rightarrow\quad 2x-y=5 \quad\cdots ① \\ 3x-2x+2y=5 &\quad\Rightarrow\quad x+2y=5 \quad\cdots ② \end{aligned}\]

①×2 + ② より \(4x-2y+x+2y=10+5\)、\(5x=15\)、\(x=3\)。

①に代入すると \(6-y=5\) より \(y=1\)。

問6次の連立方程式を解きなさい。
\[\begin{cases} 0.3x+0.2y=1.6 \\ x-y=2 \end{cases}\]
答え \(x=4,\ y=2\)

上の式の両辺を 10 倍して小数をなくします。

\[3x+2y=16 \quad\cdots ①\qquad x-y=2 \quad\cdots ②\]

①+②×2 より \(3x+2y+2x-2y=16+4\)、\(5x=20\)、\(x=4\)。

②に代入すると \(4-y=2\) より \(y=2\)。

問7次の連立方程式を解きなさい。
\[\begin{cases} \dfrac{x}{2}+\dfrac{y}{3}=2 \\[6pt] 3x-y=3 \end{cases}\]
答え \(x=2,\ y=3\)

上の式の両辺に分母の最小公倍数 6 をかけて分数をなくします。

\[3x+2y=12 \quad\cdots ①\qquad 3x-y=3 \quad\cdots ②\]

①-② より \(3y=9\)、\(y=3\)。

②に代入すると \(3x-3=3\) より \(3x=6\)、\(x=2\)。

問8次の連立方程式を解きなさい。
\[\begin{cases} \dfrac{x}{3}-\dfrac{y-1}{2}=3 \\[6pt] 2x+y=3 \end{cases}\]
答え \(x=3,\ y=-3\)

上の式の両辺に 6 をかけます。分子 \(y-1\) にはかっこをつけるのを忘れないようにします。

\[\begin{aligned} 2x-3(y-1)&=18 \\ 2x-3y+3&=18 \\ 2x-3y&=15 \quad\cdots ① \end{aligned}\]

下の式を②とします。②-① より \(y-(-3y)=3-15\)、\(4y=-12\)、\(y=-3\)。

②に代入すると \(2x-3=3\) より \(2x=6\)、\(x=3\)。

問9次の方程式を解きなさい。
\[x+3y=2x-y=7\]
答え \(x=4,\ y=1\)

\(A=B=C\) の形の方程式は、次の連立方程式として解きます。

\[\begin{cases} x+3y=7 & \cdots ① \\ 2x-y=7 & \cdots ② \end{cases}\]

①+②×3 より \(x+3y+6x-3y=7+21\)、\(7x=28\)、\(x=4\)。

①に代入すると \(4+3y=7\) より \(3y=3\)、\(y=1\)。

問10\(x,\ y\) についての連立方程式 \[\begin{cases} ax+by=7 \\ bx-ay=4 \end{cases}\] の解が \(x=2,\ y=1\) のとき、\(a,\ b\) の値を求めなさい。
答え \(a=2,\ b=3\)

\(x=2,\ y=1\) をそれぞれの式に代入すると、\(a,\ b\) についての連立方程式ができます。

\[\begin{cases} 2a+b=7 & \cdots ① \\ 2b-a=4 & \cdots ② \end{cases}\]

②より \(a=2b-4\)。これを①に代入すると \(2(2b-4)+b=7\)、\(5b=15\)、\(b=3\)。

よって \(a=2\times3-4=2\)。