方程式とは?意味と解・解き方をわかりやすく【例題・問題つき】|合格大作戦 数学用語辞典

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方程式とは

わからない数(文字)をふくむ等式で、その文字が特定の値のときだけ成り立つものです。x+3=7x+3=7 は x=4x=4 のときだけ成り立ちます。成り立たせる値を解、解を求めることを方程式を解くといいます。

読み方:ほうていしき/英語:equation/習う学年:中学1年(一次方程式)

うかるくん

うかるくん

方程式と、ふつうの式って何がちがうんですか?

合格先生

合格先生

方程式には「=」があって、文字がある値のときだけ成り立つんだ。2x+1=72x+1=7 は x=3x=3 のときだけ。2x+12x+1 だけなら、ただの式だよ。

この用語のポイント

  • 方程式 = 文字が特定の値のときだけ成り立つ等式
  • 成り立たせる値が解。解を求めることが「方程式を解く」
  • 両辺に同じことをしても等式は成り立つ(等式の性質)。移項は符号を変える

やさしく言うと

方程式は、わからない数(文字)が入った等式で、その文字がある決まった数のときだけ成り立つものです。x+3=7x+3=7 は、x=4x=4 のときだけ成り立ちます。身近なたとえで考えてみましょう。

  • てんびん:つりあっているてんびんの片方に、重さのわからない箱 xx がのっている状態です。両方の皿から同じものを取っても、つりあいはくずれません。これをくり返して、箱の重さを見つけます(下の図)。
  • 虫食い算:小学校で習う「□+3=7\square+3=7 の □\square に入る数は?」も、□\square を xx にかえれば方程式です。
  • おつりから値段を当てる:500 円玉を出して 120 円おつりがきたら、品物の値段 xx 円は 500−x=120500-x=120 を満たします。だから x=380x=380 です。
x37 x + 3 = 7 両方から3を取る x4 x = 4 両方に同じことをしても、つりあいはくずれない (等式の性質)
てんびんの両方から 3 を取ると、x=4 がわかる

方程式を成り立たせる数を解といい、解を求めることを方程式を解くといいます。つまり方程式は、「わからない数をさがすための式」です。

方程式の例と、方程式ではないもの

○ 方程式

  • x+3=7x+3=7(解は x=4x=4)
  • 2x+1=72x+1=7(解は x=3x=3)
  • x2=4x^2=4(解は x=2, −2x=2,\ -2)
  • x+y=5, x−y=1x+y=5,\ x-y=1(連立方程式。解は x=3, y=2x=3,\ y=2)
  • 500−x=120500-x=120(おつりの式。解は x=380x=380)
  • x+1=x+2x+1=x+2(解がない方程式)

× 方程式ではないもの

  • 2x+12x+1(「=」がない。ただの式)
  • 3+4=73+4=7(わからない数がない)
  • (x+1)2=x2+2x+1(x+1)^2=x^2+2x+1(どんな xx でも成り立つ。恒等式)
  • 2x+1>72x+1>7(「>」の式。不等式)
  • y=2x+1y=2x+1 を関数として見るとき(xx と yy の関係を表す式)
  • 2(x+3)=2x+62(x+3)=2x+6(どんな xx でも成り立つ。恒等式)

見分けるポイントは、「=」があるか、そして文字が特定の値のときだけ成り立つかです。どんな値でも成り立つ等式は恒等式、「>」「<」の式は不等式です。

解とは:入れて確かめる

方程式の文字に、いろいろな数を入れてみましょう。2x+1=72x+1=7 の xx に 0, 1, 2, … を入れると、左辺が 7 になるのは x=3x=3 のときだけです。

2x+1=7 の x に数を入れてみる 2x+1 x 0113253749511613 7 になるのは x=3 のときだけ → この方程式の解は x=3
x に 0〜6 を入れると、2x+1 が 7 になるのは x=3 だけ

実際に解くときは、等式の性質を使います。等式の両辺に同じ数を足しても、引いても、かけても、0 でない同じ数で割っても、等式は成り立ちます。

2x+1=72x+1=7 なら、両辺から 1 を引いて 2x=62x=6、両辺を 2 で割って x=3x=3 です。「両辺から 1 を引く」ことは、+1 を符号を変えて反対側へ移すことと同じなので、これを移項といいます。

本で説明するサクラちゃん

サクラちゃん

解が出たら、もとの式に入れて確かめよう! 2×3+1=72\times3+1=7 で、ちゃんと成り立つね。

図で見る(解はグラフの交点)

方程式 2x+1=72x+1=7 は、2本のグラフ y=2x+1y=2x+1 と y=7y=7 が交わる点をさがすことと同じです。交点の xx 座標が、方程式の解になります。

12345613579 xyO (3, 7) y=2x+1 y=7 交点の x 座標 3 が 2x+1=7 の解
y=2x+1 と y=7 の交点 (3, 7)。x 座標の 3 が解
うかるくん

うかるくん

計算で解けるのに、どうしてグラフで考えるんですか?

合格先生

合格先生

グラフで見ると、「解がいくつあるか」「解がないのはどんなときか」がひと目で分かるからだよ。二次方程式や高校の方程式では、グラフで考える力がとても役に立つんだ。

たとえば x+1=x+2x+1=x+2 は、平行な2本の直線 y=x+1y=x+1 と y=x+2y=x+2 が交わらないので、解がありません。

方程式の種類と習う学年

種類例習う学年
一次方程式2x+1=72x+1=7中学1年
連立方程式x+y=5, x−y=1x+y=5,\ x-y=1中学2年
二次方程式x2−5x+6=0x^2-5x+6=0中学3年
高次方程式x3=8x^3=8 など数学Ⅱ

なお、x+1=x+2x+1=x+2 のように解がない方程式もあります。反対に、x+1=x+1x+1=x+1 のようにどんな数でも成り立つ等式は、ふつう「恒等式」とよんで区別します(広い意味では、すべての数が解の方程式と見ることもあります)。

テスト・入試ではこう出る

中学1年では、かっこや分数・小数をふくむ一次方程式の計算と、代金・速さ・人数などの文章題が中心です。中学2年では連立方程式、中学3年では二次方程式の計算と文章題が出ます。高校入試では、文章題で「何を xx とおくか」と「答えが問題に合うか」がよく問われます。

① わからない数を x とおくえんぴつを x 本とする(ペンは 10−x 本)② 等しい関係を式にする80x + 120(10−x) = 1000③ 方程式を解く−40x = −200 より x = 5④ 問題に合うか確かめる5本と5本。400+600=1000 円で OK
文章題は「おく → 式にする → 解く → 確かめる」の4ステップ

例題1(かっこのある方程式)

方程式 3(x−2)=x+43(x-2)=x+4 を解きなさい。

  1. かっこをはずす:3x−6=x+43x-6=x+4
  2. xx を左辺へ、−6-6 を右辺へ移項(符号を変える):3x−x=4+63x-x=4+6
  3. まとめる:2x=102x=10。両辺を 2 で割って x=5x=5。
  4. たしかめ:左辺 3×(5−2)=93\times(5-2)=9、右辺 5+4=95+4=9 で等しい。

答え x=5x=5

例題2(文章題)

1本 80 円のえんぴつと 1本 120 円のペンを、合わせて 10 本買ったら、代金は 1000 円でした。えんぴつとペンを、それぞれ何本買いましたか。

  1. えんぴつを xx 本とすると、ペンは (10−x)(10-x) 本。
  2. 代金の合計が 1000 円なので:80x+120(10−x)=100080x+120(10-x)=1000
  3. かっこをはずす:80x+1200−120x=100080x+1200-120x=1000。まとめて −40x=−200-40x=-200、x=5x=5。
  4. ペンは 10−5=510-5=5 本。たしかめ:80×5+120×5=400+600=100080\times5+120\times5=400+600=1000 円。本数も正の整数で、問題に合う。

答え えんぴつ 5本、ペン 5本

まちがえやすい点

腕でバツを作る合格先生

合格先生

移項したら符号を変える! x+3=7x+3=7 は x=7−3x=7-3 だよ。

  • 移項で符号を変え忘れる:x+3=7x+3=7 を x=7+3x=7+3 とするのはまちがいです。+3 を移すと −3 になり、x=7−3=4x=7-3=4 です。
  • 分母をはらうとき、かけ忘れる項がある:x2+1=3\dfrac{x}{2}+1=3 の両辺に 2 をかけると x+2=6x+2=6 です。x+1=6x+1=6 とするのはまちがいです。
  • 解を1つしか書かない:x2=4x^2=4 の解は x=2x=2 と x=−2x=-2 の2つです。
  • 両辺を文字で割って解をなくす:x2=3xx^2=3x の両辺を xx で割って x=3x=3 とするのはまちがいです。x=0x=0 のときは 0 で割ることになるからです。x2−3x=0x^2-3x=0、x(x−3)=0x(x-3)=0 として、解は x=0, 3x=0,\ 3 です。
  • 文章題で答えを確かめない:計算で x=−2x=-2 や x=2.5x=2.5 が出ても、人数や本数なら答えになりません。最後に、問題に合うかを確かめます。

ことばの由来

「方程式」の名前は、中国の古い数学書『九章算術』の章の名前「方程」から来たといわれています。英語では equation(イクエーション)といい、equal(等しい)と同じなかまの言葉です。「等しい」という関係を使って、わからない数を見つける式、という意味がこめられています。

ミニ問題

問題1 方程式 5x−3=2x+95x-3=2x+9 を解きましょう。

答えと解き方を見る

x=4x=4 です。

2x2x を左辺へ、−3-3 を右辺へ移項すると(符号が変わる)、5x−2x=9+35x-2x=9+3、3x=123x=12、x=4x=4。たしかめ:左辺 5×4−3=175\times4-3=17、右辺 2×4+9=172\times4+9=17 で等しくなります。

問題2 方程式 x3+12=56\dfrac{x}{3}+\dfrac12=\dfrac56 を解きましょう。

答えと解き方を見る

x=1x=1 です。

分母 3、2、6 の最小公倍数 6 を、すべての項にかけます:2x+3=52x+3=5。2x=22x=2 より x=1x=1。たしかめ:13+12=26+36=56\dfrac13+\dfrac12=\dfrac26+\dfrac36=\dfrac56 です。

問題3 連立方程式 {2x+y=8x−y=1\begin{cases}2x+y=8\\ x-y=1\end{cases} を解きましょう。

答えと解き方を見る

x=3, y=2x=3,\ y=2 です。

2つの式をたすと、yy が消えて 3x=93x=9、x=3x=3。下の式に入れて 3−y=13-y=1、y=2y=2。たしかめ:2×3+2=82\times3+2=8、3−2=13-2=1 で、両方の式が成り立ちます。

大喜びするうかるくん

うかるくん

解けたら必ず代入して確かめる。これで方程式はこわくない!

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よくある質問

方程式とは何ですか?

わからない数(文字)をふくむ等式で、その文字が特定の値のときだけ成り立つものです。x+3=7はx=4のときだけ成り立つので、方程式です。

方程式の解とは何ですか?

方程式を成り立たせる文字の値です。2x+1=7の解はx=3です。解を求めることを、方程式を解くといいます。

移項とは何ですか?

等式の一方の辺の項を、符号を変えて他方の辺に移すことです。x+3=7で+3を右辺に移すと、x=7-3になります。

方程式と恒等式のちがいは何ですか?

方程式は特定の値のときだけ成り立つ等式です。恒等式は、文字にどんな値を入れても成り立つ等式です。

方程式の文章題はどう解きますか?

わからない数をxとおき、等しい関係を見つけて式にし、方程式を解きます。最後に、答えが問題に合うか(人数なら正の整数かなど)を確かめます。

方程式は何年生で習いますか?

中学1年で一次方程式、中学2年で連立方程式、中学3年で二次方程式を習います。高校の数学Ⅱでは高次方程式を学びます。

出典・参考

  • 文部科学省「中学校学習指導要領(平成29年告示)解説 数学編」第1学年 A 数と式(一元一次方程式)・第2学年(連立二元一次方程式)・第3学年(二次方程式)
  • 文部科学省「高等学校学習指導要領(平成30年告示)解説 数学編」数学Ⅱ(いろいろな式:高次方程式)

最終更新:2026年10月13日/作成:大学受験合格大作戦