分数・カッコがある連立方程式も怖くない!「仮面を剥がす」だけでスッキリ解ける計算のコツ

分数やカッコがある連立方程式の解き方をマスターしよう!

ミライくん
ミライくん
先生、もう限界です。普通の連立方程式でもギリギリだったのに、カッコがついたり、ましてや分数が出てきたりしたら、もう数字が暗号にしか見えません。
佐藤先生
佐藤先生
おやおや、ミライくん。教科書を開いた瞬間に溜め息をつきたくなる気持ちはわかるよ。でもね、連立方程式のラスボスみたいに見える「カッコ」や「分数」は、実はただの「仮面」をつけているだけなんだ。
ミライくん
仮面?どういうことですか?
佐藤先生
カッコや分数がついている式は、そのまま戦おうとすると計算が複雑でミスが起きやすい。だから、最初にその仮面を剥ぎ取って、ミライくんが知っている「いつものシンプルな形」に書き換えてあげればいいんだよ。
ミライくん
いつもの形……。つまり、エックス + ワイ = 5 みたいな、スッキリした形にするってことですか?
佐藤先生
その通り。じゃあ、まずはカッコがある問題から攻略してみよう。例えば、こんな式があったとするよ。
2(エックス + 3ワイ) = 10
これ、どうすればいいと思う?
ミライくん
えーっと、カッコを外す……分配法則でしたっけ。外側の数字を中に掛けていくやつ。
佐藤先生
正解だ。2 を エックス と 3ワイ の両方に掛けて、 2エックス + 6ワイ = 10 にする。これでカッコという仮面が剥がれたね。カッコがある連立方程式は、まず「全部のカッコを外して、文字を左、数字を右に整理する」のが鉄則だ。
ミライくん
それなら、いつもの加減法や代入法が使えそうですね。でも先生、本当の敵はこっちなんです。「分数」ですよ。例えば、 2分のエックス + 3分のワイ = 1 とか言われると、頭が真っ白になります。
佐藤先生
ははは、分数は確かに見た目が威圧的だね。でも、分数の攻略法はもっとシンプルだよ。一言で言えば「分母を消し去る」こと。
ミライくん
消し去る?勝手に消していいんですか?
佐藤先生
等式の性質を思い出してごらん。天秤の左側と右側に同じ数を掛けても、バランスは崩れないよね。だから、分母の数字の「最小公倍数」を、式の右から左まで全部の項に掛けてしまえばいいんだ。
ミライくん
今の 2分のエックス + 3分のワイ = 1 だったら、分母の 2 と 3 の最小公倍数は 6 ですね。
佐藤先生
そう。じゃあ、全部に 6 を掛けてみて。
ミライくん
えーっと、 2分のエックス × 6 は 3エックス で、 3分のワイ × 6 は 2ワイ 。あ、右側の 1 にも 6 を掛けるのを忘れたらダメですよね? 1 × 6 は 6 。だから、 3エックス + 2ワイ = 6 になります。
佐藤先生
完璧だよ!ほら、さっきまでの複雑な分数の式が、どこにでもある普通の式に変わった。これが「分数の仮面を剥ぐ」ということだよ。
ミライくん
なんだか、できそうな気がしてきました。逃げ腰だったけれど、もしカッコの中に分数が入っていたり、もっと意地悪な問題が出たらどうしましょう。
佐藤先生
順番を守れば大丈夫。まず「カッコを外す」、次に「分母を払う」、そして「文字を左、数字を右にまとめる」。この3つのステップを、連立方程式の2つの式それぞれに丁寧に行って、両方が「いつもの形」になってから初めて、消去したい文字を揃える計算に入るんだ。
ミライくん
急いで答えを出そうとしないで、まずは下準備をしっかりするってことですね。
佐藤先生
その通り。料理と同じだね。野菜を洗って切る前に、いきなり炒め始める人はいないだろう?連立方程式も、まずは計算しやすい「材料」を整えることが一番の近道なんだ。
ミライくん
先生、もう一つ質問です。分数の分子が エックス - 2ワイ みたいに、多項式になっている場合はどうすればいいんですか? 4分の(エックス - 2ワイ) みたいなやつです。
佐藤先生
それはいい質問だね。そこが一番の落とし穴なんだ。分子に長い式が乗っているときは、分数を消すために数字を掛けるとき、分子全体に「見えないカッコ」があると思って計算しなきゃいけない。
ミライくん
見えないカッコ……。
佐藤先生
例えば、 4分の(エックス - 2ワイ) = 1 という式の両辺に 4 を掛けるとき、左辺はただの エックス - 2ワイ になるけれど、もしこれがマイナスの符号がついた分数の引き算だったりすると、カッコを忘れると符号を間違えてしまう。だから、分母を払うときは、分子にカッコをつけてから数字を掛ける癖をつけるといいよ。
ミライくん
符号のミス、僕いつもやっちゃいます。カッコをつければ、マイナスが中全体に掛かることがわかりますもんね。
佐藤先生
その注意深さがあれば、もう偏差値の壁なんてすぐに超えられるよ。連立方程式は、解き方を知っているかどうかじゃなくて、いかに「いつもの形」に持ち込む作業をサボらずにできるかの勝負なんだ。
ミライくん
わかりました。まずは仮面を剥がして、僕が得意な「いつもの形」に変える。そこから勝負します!

結論

分数やカッコが含まれる連立方程式を確実に解くための手順は、以下の通りです。

1.カッコを外して整理する
式の中にカッコがある場合は、まず分配法則を使ってカッコを外します。その後、文字(エックスやワイ)の項を左辺に、数字の項を右辺に集めて、整理された標準的な形に整えます。

2.分母を払って整数にする
分数がある場合は、分母の最小公倍数を式の全ての項(右辺も含む)に掛けます。これにより、分数を消して整数の式に書き換えることができます。この際、分子が長い式の場合は、必ずカッコをつけてから計算し、符号ミスを防ぐことが重要です。

3.標準的な連立方程式として解く
2つの式をどちらもシンプルな整数の形に整えたら、加減法や代入法を用いて解を求めます。いきなり計算を始めるのではなく、この「整える作業」を別々に行うことが、ミスを減らし正解にたどり着くための最大のポイントです。

この手順を徹底すれば、どんなに複雑に見える問題でも、必ず基本的な連立方程式に還元して解くことが可能になります。

復習チェック問題

問1:式 3(エックス - 2ワイ) = 12 のカッコを外して整理するとどうなる?
問2:式 4分のエックス + 2分のワイ = 3 の分母を払うために掛けるべき数は?
問3:分数を含む式を整数に直すとき、絶対に忘れてはいけないことは?
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