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両辺に変数のある一次方程式入門

両辺に変数のある方程式 2x + 3 = 5x - 2 を解く方法を学びます。まず方程式を可視化し,両辺に同じ操作を行うことで変数を分離します。最後に,変数の値を求めるために方程式を解いてみましょう。 Sal Khan により作成されました。

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少し複雑な方程式を解いてみましょう さてどのような式にしましょうか そうですね に x +さんとします2x +3=5 x -2=5 x -2です パッと見は難しそうです等式の両辺に x があります そして+数も引く数もあります これをどう磨いていけばいいでしょう 異なる2つのやり方で磨いていきます ここで覚えておいて欲しい重要点は x だけの編を作るということです 1かける x =なんとかという形つまり x =なんとかという形にしますこうなっ たらもう方程式は解けて いますその後で求められた海を元の式に入れて確かめます ということでここからたくさんの演算を 両辺ともにして言って片方の編を x だけにしていきます こうしていく一方で何が起こっているのかを 目で分かるようにしていきますというのも皆さんに解くためのルールやステップだけを 教えたくはないからです 解くために何が許されていて何が許されていないのか まだ皆さんに教えていませんでした海を求めている際に起こっていることを目で見える ようにしていくことで何が許されているのかという考え方がわかるようになるはずです では 目で分かるようにしていきます スポーツ 与えられた式の左辺のここにに x があります これは x + x のことに他なりません そして+さんがありますこれをこう表してみましょう +さんは1+1+1 これは+さんと同じことです 以前と同じように何か丸いシンボル 3つで表しても同じことです 同じ色で囲みます+3 これが=の後 x-左と同じブルーにします =の後 x-箇所はエックスが 12345 ここではっきりさせておきますみなさんが方程式を解く場合はここまでする必要はあり ません 台数を解くステップに従ってさえいれば構いません あえてここでこうしているのはこの例題の意味を 目で分かるようにするためです左辺はオレンジ色の x が2つに +3 右辺はご x 低いに -にも書かなくてはなりませんこれを別の色にします ピンクにしましょう -2ですこちらも-2で-1 さらに低い位置としますここから片方の編を x の何倍かにしていきます どうしていけばいいでしょう これには2通りのやり方がありますその一つは 両辺から x 2つ分を引くやり方です これはかなりやりやすい方法ですというのもご x -2 x となるからです こうすると右辺を x の数は星の数になります もう一つのやり方では両辺から5 x を引きます これも正しい台数の解き方です理屈に合ったやり方をしている限り得られる会は正しい ものとなります では両辺からに x を引くやり方でスタートします そしてこちらの式でもさへんからに x を消していきます 左辺から x を2つ消したなら右辺からも x を2つ消さなくてはなりません こういう感じですこれは何を意味しているでしょう x を2つひいたことを意味しています 左辺から x を2つひいたなら右辺からも x を2つひいていきます こうして左辺はどう簡単な形にできるでしょう 2x +3-2 x なので に x 同士が消し合いますよって残るのは残るのはさんだけです こちらでも2つあった x が消えて 1+1+1だけが残りました さてこちらの右辺のご x -2 x-箇所ですがこちらではここになります 5つあった x から2つひいて残りは1233つです よってさんが=の3x に 9-3があります これに引くに押します 2にこの問題を解くのなら左側のやり方だけを書けば済みます さてこれからどうやっていきましょう覚えていますね 片方の編を x の何倍かにしていきます まずは右辺を x と係数だけにします この日国を消すことができれば右辺は x と係数だけになります どうやってこの日国を消していきましょう日目でわかるこちらの式だと-1-1-箇所 です 両辺に身を足すことで消せますね こちらの式でどうなるか見ていきましょう にを足すということはこちらの形だとこうなります +1+1これは たスギをしたのと同じことに他なりません 同じく左辺にもにを足すので+1+1とします どうなるでしょう 左側の式でも同じことをしていきますこちらに多数にこちらにも多数に する糖鎖辺はどうなるでしょう 3+にで=後藤なりますね そしてこれが=の3x 低いに+にするとこれとこれが打ち消しあって 3x だけが残りますこちらの式で考えていきましょう 左辺にあるのが1+1+1+1+1 つまり市が5つで +5 一方兵にはここに3x があってさらに -1-1+1+1があり -1と+1で打ち消し合います 打ち消し合うので0になります よって5=3x だけが残ります こちらの式でも1234 55=3x ここでスッキリさせるために余分な箇所を全て消していきます この箇所 ok していきます消去します そしてここも消去します 編集機能で消去 こうして残ったのが12345 これが離れすぎているので移動します 編集機能でカット編集機能で s とここおここに移動しました こうして残ったのは1234後2つたされたのでこうなってこれが=3x 他は打ち消し合ってなくなりました ではこれを磨いていくために両辺を3で割っていきます このことを目で分かるように示すのはそう簡単ではありません あとで詳しく示しますまずは左側の式で考えていきます 両辺を3で割ったらどうなるでしょう 左辺を3で割って右辺もさんではあります こうして3で割るのは x の3倍があるからです さんというのは x にかかる係数をことです ピンとこない言葉ですがこれは変数を何杯しているかを表す数字のことに他なりません この数字を消すことで求める変数の解が得られます こうして右辺のさんが打ち消し合いますそして右辺は x だけが残ります 左辺はというと5 r さんです つまり5/3で x =5/3とも呼べます これは今まで見てきた会とは違う形です 右辺に x が来て左辺に海がありますが左右が入れ替わっても関係ありません 全く同じことです5/3= x モ x =5/3も数学では全く同じことを意味します 数学的には全く同じことですこちらの形を多く見かけますがこちらの形も全く同じ意味 を持ちます さらにこれは帯分数の形にすることもできます 帯分数にしたいのなら5ある山で 1あまり3分もによって1と3分の2となります 1と3分の2ですよって会話 x =1と3分の3とも表せます さて元の方程式にこの海を代入して確かめるのは皆さんが自力でやるように残しておき ます では先ほどの段階からこの海が得られた理屈を見ていきます それを目で分かるように表していきましょう1と3分の2という会がどのようにして得 られたのでしょう か見ていきましょう この形で表す代わりに丸く囲んだシンボルを用います マルイシンボルで数を表します それよりも視覚囲んだシンボルのほうがよさそうです 1を表す四角いシンボルを左辺に書いていきます 色はこの回と同じ黄色にしましょう これが12345 5つあります そしてこれが x 3つとイコールです x + x + x ここから 両辺ともに3で割っていきましたね 子の両辺を3で割っていきますがこの式でも 両辺を3で割っていくことを表していきます するとどうなるでしょう 右辺はそのまま割ることができます 3で割るということは3つのグループに均等に分けた その一つを表します123これで3つですでは左辺の後あるさんはどうなるでしょう これをきっちり3つのグループに分けていきますか言わせ さっき求めてあります一つのグループには1と3分の2が入りますよって市の隣を3分 の2で区切りますそして次も 1と3分の2で区切りますここが1/3でさらにあと一つと さらに1/3よってこの3分の1のところで区切ります そして残りも1と3分の2ちょうどありますこれできっちり3つにグループ分けでき ました この1グループは1と3分の2です分かりやすくします わかりやすく色を塗りますこの人 塊が1と3分の2です5と3分の2 そして次のグループですがここが3分の1を表し ここにも3分の1があります+と散文3でここに位置があるので併せて 1と3分を2です さらに次のグループはここに3分の2がありここに位置があるので併せて 1と3分の2ですよって両辺を3で割ったことが意味するのは左辺では3つのグループ に均等に分けた その一つが1と3分の2ということを表しています左辺は 5/3でも洗わせそして右辺は3つに分けたグループの一つにはエックスが一つ入って います よって会が正しいことを意味しています 分数なので目で分かるようにするのに少して後釣りました