加減法による連立方程式の解き方 – 経済学の数学入門(経済数学)

加減法について

加減法は、連立方程式を解く際に用いる方法の一つで、2つの方程式から1つの変数を消去して方程式を解きやすくする手法です。

加減法のステップ

  1. 方程式を選ぶ: 2つの方程式を用意します。
  2. 足し引きする準備: 方程式の一方または両方に適当な数を掛けて、足した時または引いた時に1つの変数が消去されるようにします。
  3. 足し引きする: 準備した方程式を足し合わせるか、互いに引きます。これにより、1つの変数が消去されます。
  4. 残った方程式を解く: 新しい方程式は1つの変数のみを含んでいるので、これを解きます。
  5. 解をもとの方程式に代入: 得られた解をもとのいずれかの方程式に代入して、もう一方の変数の値を求めます。

連立方程式を用いて具体的に見てみましょう。

\[ x + y = 10 \quad \text{…①} \]

\[ x {-} y = 4 \quad \text{…②} \]

ステップ1: 方程式を選ぶ

  • 既に方程式①と②があります。

ステップ2: 足し引きする準備

  • この場合、方程式は既に足し引きの準備ができています。\( y \)が消去されるように①と②を足します。

ステップ3: 足し引きする

\[\begin{align*}
+)&\; x + y = 10 \\
&\; x {-} y = 4 \\
&\; 2x = 14
\end{align*}\]

ステップ4: 残った方程式を解く

  • \( 2x = 14 \)より、\( x = 7 \)です。

ステップ5: 解をもとの方程式に代入

\[ 7 + y = 10 \]

\[ y = 10 {-} 7 \]

\[ y = 3 \]

したがって、解は \( x = 7 \)、\( y = 3 \)となります。

このように、加減法は方程式から変数を消去し、解を求めるための手法です。