連立方程式を代入法で解く

代入法とは、連立方程式の一方の式を「x=」「y=」の形にして、もう一方の式にまるごと入れて1文字を消す解き方のこと。中2数学のこの単元では、代入するときに必ずかっこをつけて符号ミスを防ぐコツと、加減法との速さの使い分けまで、図を使ってわかりやすく解説します。

先に答え

代入法は、一方の式を「x=x=」か「y=y=」の形にして、もう一方の式に代入し 11 文字を消す解き方です。y=2x+1y=2x+1 と 3x+y=113x+y=11 なら、3x+(2x+1)=113x+(2x+1)=11 より 5x=105x=10 で x=2x=2、もどして y=5y=5。すでに「x=x=」「y=y=」の形があるときは代入法、係数がそろえやすいときは加減法と使い分けます。代入するときは必ずかっこをつけ、符号に注意します。

◎このページのゴール

代入法で連立方程式を解け、加減法と使い分けられるようになる。

もう1つの解き方が代入法。「y=…y=\ldots」のように片方の文字について解けている式があるとき、それをもう一方に代入して1文字を消します。加減法とどちらが速いか、見分けられると強いです。

代入法のやり方

→やり方

  1. 一方の式を「x=」または「y=」の形にする(すでにその形ならそのまま)
  2. それをもう一方の式に代入して、1文字だけの方程式にする
  3. 解いて、求めた値を戻して、もう一方の文字も求める

例:{y=2xx+y=6\begin{cases} y=2x \\ x+y=6 \end{cases} の上の式を下に代入します。

✓理解チェック1

代入法とは、どんな解き方ですか?
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答え:一方の式を「x=」や「y=」の形にして、もう一方の式に代入し、1文字を消す解き方

代入法は「等しいものは、まるごと置きかえてよい」を使った解き方。式が2文字から1文字になり、中1の一次方程式として解けます。たすか引くかで消すのは加減法です。

図で見る:y を 2x で置きかえる

y = 2xx +y= 6y のかわりに 2x を入れる(代入)x + 2x = 6 → x = 2

x+2x=6x+2x=6 → 3x=63x=6 → x=2x=2。これを y=2xy=2x に戻して y=4y=4。解は x=2, y=4x=2,\ y=4。

セナちゃんのアイコン
セナ

y の場所に、まるごと 2x を入れる感じ?

ホクト先生のアイコン
ホクト先生

そう! 「y = 2x」なら、y を見つけて 2x に置きかえるだけ。式が2文字から1文字になって、いつもの一次方程式になるんだ。

✓理解チェック2

y=2xy=2x を x+y=6x+y=6 に代入すると、どんな式になりますか?
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答え:x+2x=6x+2x=6

yy の場所に、等しい 2x2x をまるごと入れます。x+2x=6x+2x=6 → 3x=63x=6 → x=2x=2 となります。

✓理解チェック3

連立方程式 y=x+1y=x+1 と 2x+y=72x+y=7 を代入法で解くと?
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答え:x=2, y=3x=2,\ y=3

下の式に y=x+1y=x+1 を代入:2x+(x+1)=72x+(x+1)=7 → 3x+1=73x+1=7 → x=2x=2。y=2+1=3y=2+1=3 です。

式を整理してから代入

「x=」「y=」の形がないときは、片方を変形してから。例:{2x+y=73x−2y=0\begin{cases} 2x+y=7 \\ 3x-2y=0 \end{cases} → 上を y=7−2xy=7-2x にして下に代入。

3x−2(7−2x)=0  ⇒  3x−14+4x=0  ⇒  7x=14  ⇒  x=23x-2(7-2x)=0 \;\Rightarrow\; 3x-14+4x=0 \;\Rightarrow\; 7x=14 \;\Rightarrow\; x=2

✕よくある間違い

代入するときはかっこをつける。−2(7−2x)-2(7-2x) を −14−4x-14-4x としてしまうのがよくあるミス。正しくは −14+4x-14+4x(かっこ内の各項に−2をかける)。

✓理解チェック4

y=7−2xy=7-2x を代入した式 3x−2(7−2x)=03x-2(7-2x)=0 の、かっこを正しく外すと?
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答え:3x−14+4x=03x-14+4x=0

かっこ内の各項に −2-2 をかけます。−2×7=−14-2\times7=-14、−2×(−2x)=+4x-2\times(-2x)=+4x。だから 3x−14+4x=03x-14+4x=0 → 7x=147x=14 → x=2x=2 です。

加減法と代入法の使い分け

✓コツ

  • 「x=」「y=」の形がある、または作りやすい → 代入法が速い
  • 係数がそろえやすい(同じ文字の係数が近い)→ 加減法が速い

どちらでも解けます。迷ったら、係数1の文字があれば代入法、なければ加減法が目安。

✓理解チェック5

連立方程式 y=3x−2y=3x-2 と 2x+y=82x+y=8 を解くとき、代入法が速い理由は?
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答え:「y=」の形の式がすでにあり、そのまま代入できるから

y=3x−2y=3x-2 をそのまま下の式に代入すれば、2x+(3x−2)=82x+(3x-2)=8 と一気に1文字の式になります。加減法でも解けますが、この形なら代入法が速いです。

✓理解チェック6

連立方程式 x=3y−1x=3y-1 と 2x+y=122x+y=12 の解は?
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答え:x=5, y=2x=5,\ y=2

2(3y−1)+y=122(3y-1)+y=12 → 6y−2+y=126y-2+y=12 → 7y=147y=14 → y=2y=2。x=3×2−1=5x=3\times2-1=5 です。

やってみよう(練習問題)

やってみよう①(基本:そのまま代入する)

すでに「x=x=」「y=y=」の形があります。もう一方の式に代入して解きましょう。

  1. {y=3xx+y=8\begin{cases} y=3x \\ x+y=8 \end{cases}
  2. {y=x−22x+y=10\begin{cases} y=x-2 \\ 2x+y=10 \end{cases}
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  1. yy に 3x3x を代入:x+3x=8x+3x=8 → 4x=84x=8 → x=2x=2。y=3×2=6y=3\times2=6。x=2, y=6x=2,\ y=6(確かめ:y=3xy=3x は 6=3×26=3\times2、x+y=2+6=8x+y=2+6=8 ◎)
  2. yy に x−2x-2 を代入:2x+(x−2)=102x+(x-2)=10 → 3x−2=103x-2=10 → 3x=123x=12 → x=4x=4。y=4−2=2y=4-2=2。x=4, y=2x=4,\ y=2(確かめ:y=x−2y=x-2 は 2=4−22=4-2、2x+y=8+2=102x+y=8+2=10 ◎)

やってみよう②(標準:かっこに注意して代入)

代入するときは必ずかっこをつけて、符号に気をつけましょう。

  1. {x=2y3x−y=10\begin{cases} x=2y \\ 3x-y=10 \end{cases}
  2. {y=2x+13x+y=11\begin{cases} y=2x+1 \\ 3x+y=11 \end{cases}
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  1. xx に 2y2y を代入:3(2y)−y=103(2y)-y=10 → 6y−y=106y-y=10 → 5y=105y=10 → y=2y=2。x=2×2=4x=2\times2=4。x=4, y=2x=4,\ y=2(確かめ:x=2yx=2y は 4=2×24=2\times2、3×4−2=12−2=103\times4-2=12-2=10 ◎)
  2. yy に 2x+12x+1 を代入:3x+(2x+1)=113x+(2x+1)=11 → 5x+1=115x+1=11 → 5x=105x=10 → x=2x=2。y=2×2+1=5y=2\times2+1=5。x=2, y=5x=2,\ y=5(確かめ:y=2x+1y=2x+1 は 5=2×2+15=2\times2+1、3×2+5=6+5=113\times2+5=6+5=11 ◎)

やってみよう③(応用:整理してから代入/文章題)

「x=x=」「y=y=」の形を自分で作る問題と、文章題に挑戦しましょう。

  1. {2x+y=53x−2y=4\begin{cases} 2x+y=5 \\ 3x-2y=4 \end{cases}
  2. ホクト先生は妹より6歳年上で、2人の年齢の和は28歳。ホクト先生と妹は何歳?
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  1. 上の式を y=5−2xy=5-2x にして下に代入:3x−2(5−2x)=43x-2(5-2x)=4 → 3x−10+4x=43x-10+4x=4 → 7x=147x=14 → x=2x=2。y=5−2×2=1y=5-2\times2=1。x=2, y=1x=2,\ y=1(確かめ:2×2+1=52\times2+1=5、3×2−2×1=6−2=43\times2-2\times1=6-2=4 ◎)
  2. ホクト先生を xx 歳、妹を yy 歳とおく。{x=y+6x+y=28\begin{cases} x=y+6 \\ x+y=28 \end{cases}。上を下に代入:(y+6)+y=28(y+6)+y=28 → 2y+6=282y+6=28 → 2y=222y=22 → y=11y=11。x=11+6=17x=11+6=17。ホクト先生17歳・妹11歳(確かめ:17=11+617=11+6、17+11=2817+11=28 ◎)

家おうちの方へ

代入法は「文字を式まるごとで置きかえる」操作です。最大のミスは代入時のかっこ忘れ(符号ミス)。必ずかっこをつけて展開させてください。加減法・代入法はどちらでも解けるので、式の形を見て速いほうを選べると、テストで時間を節約できます。

最後は、連立方程式の本領発揮、文章題です。2つの数量を x・y とおいて、2つの式を立てます。

📌 1分まとめ(声に出して読もう)

  • 代入法:一方の式を「x=」か「y=」の形にして、もう一方の式に代入して1文字を消す。
  • 「x=」「y=」の形があるときに便利。
  • 代入するときはかっこをつけて、符号に注意。
  • 求めた値を戻して、もう一方の文字も求める。

よくある質問

連立方程式の代入法とは何ですか?

一方の式を「x=」か「y=」の形にして、もう一方の式に代入し、1文字を消して解く方法です。たとえば y=2x と x+y=6 なら、y のかわりに 2x を入れて x+2x=6 → x=2、y=4。求めた値をもとの式に戻して、もう一方の文字も求めます。

なぜ代入すると連立方程式が解けるの?

「等しいものは、まるごと置きかえてよい」からです。y=2x なら、もう一方の式の y の場所に 2x を入れられるので、式が2文字から1文字になり、中1で習った一次方程式として解けるようになります。この置きかえの考え方は、関数やプログラミングでも使われる基本の動作です。

代入法でいちばん多いミスは何ですか?

代入するときのかっこ忘れによる符号ミスです。たとえば 3x−2(7−2x) を −14−4x としてしまうのがよくある間違いで、正しくはかっこ内の各項に −2 をかけて −14+4x です。代入するときは必ずかっこをつけてから展開しましょう。

加減法と代入法はどう使い分けるの?

「x=」「y=」の形がある、または作りやすいときは代入法、係数がそろえやすいときは加減法が速いです。どちらの方法でも解けるので、迷ったら係数1の文字があれば代入法、なければ加減法を選ぶのが目安です。

この単元でつまずいたとき、家庭でできること

  1. 連立方程式とは・加減法に戻る
    つまずきの原因は、たいてい1つ前の単元にあります。まずそこを確かめてください。
  2. 印刷して、手を動かす
    読んでわかっても、手が動くとは限りません。無料のプリントを刷って、量をこなしてください。
  3. 説明役を、外部にまかせる
    教える側が説明しきれないときは、無料体験のある外部のサービスで様子を見る方法もあります。
#連立方程式#代入法#中2数学