中学数学の復習 第1回 一次方程式 [ネコ騙し数学]
中学数学の復習 第1回 一次方程式
正と負の数の四則演算、ならびに、交換法則、結合法則、分配法則、すなわち
さらに、
a=bのとき
くらいは知っていることを前提として話を進めます。
一次方程式(1変数の場合)
一次方程式の一般形はこの方程式の解は
と求めることができる。
だけど、何故、こう計算できるかにというと、上の結合法則や(1)〜(3)などが必要なんだケロ。
ax+b=0の両辺に−bを足す(bで引く)と、(1)より
となる。そして、(2)または(3)などから
となる。
実は、これでもまだ手抜きしているんだけれど、結構、面倒くさいことをやっているんだにゃ。
移項
等式の一方の辺にある項を、符号を変えて他方の辺に移すこと。
例
問題1 次の方程式を解け。
【解】
これまで「ねこ騙し数学」の中で解いた問題の中で一番難しい問題のように思うのは、気のせいだろうか・・・。
問題2 10%の食塩水と30%の食塩水を混ぜて、15%の食塩水を300g作るとき、10%の食塩水は何gいるか。
【解】
必要な10%の食塩水をxgとする。すると、30%の食塩水は(300−x)gとなる。
で、10%の食塩水xgに溶けている食塩の量は
30%の食塩水(300−x)gに溶けている食塩の量は
そして、15%の食塩水に溶けている食塩の量は
よって、
こんな問題、中学校を卒業してから解いたことがないから、解いていてなんか頭がおかしくなりそうだケロ。
中学校の先生や塾の先生は、よく、こんなことを子供に教えられるよな。オレだったら、間違いなく、教えている途中で、プッツン切れしまう。平常心を保つために、大昔、大学入試などによく出る簡単な軌跡の問題を一つ解くことにするにゃ。
問題3 2直線
の交点はつねに定円周上になることを示せ。また、その方程式を求めよ。
①は定点(2,0)、②は定点(−2,0)をそれぞれ通る。また、①と②の傾きはそれぞれ−k、で
となるので、①と②は直交する。
よって、交点Pは2定点A、Bを直径とする円周(x²+y²=4)上に存在する。
ただし、(2,0)は除く。
何故、(2,0)がダメなのか、わかるケロか?
②式に(x,y)=(2,0)に代入すると、
というトンデモナイ結果になってしまう。つまり、この点は②を満たさない!!
また、2直線、y=mx+nとy=m'x+n'が直交する条件は
というものを使っているよ。
【別解】
①より
これを②に代入すると、
ただし、(2,0)は除く。