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連立方程式 — 消去して解く

文章題で「りんごとみかんを合わせて何個」のような条件が出ると、未知数が 11つでは足りないことがあります。 そのときは xxyy のように、知りたい量を 22つ置きます。 ただし式が 11本だけでは、まだ候補がたくさん残ります。22本の式を同時に満たす値を探すのが、連立方程式です。

この回では、まず計算で解く方法を扱います。 大切なのは、式を見て「どの文字を消すと見通しがよいか」を選ぶことです。 消すとは、ごまかすことではありません。22本の式を足したり引いたりして、片方の文字だけが残る形に直すことです。

触ってみる — 消すと座標が決まる

次の例を見ます。

{x+y=5xy=1\begin{cases} x+y=5 \\ x-y=1 \end{cases}

この 22本の式を足すと、+y+yy-y が消えて 2x=62x=6 になります。 つまり x=3x=3。そこまで分かれば、もとの式 x+y=5x+y=5 に戻して 3+y=53+y=5、だから y=2y=2 です。

図では、同じことを交点の位置として見ています。 「xxを先に出す」と「yyを先に出す」を切り替えて、消去で決まる座標が交点の横位置・高さになっていることを確かめてください。

x+y=5x+y=5xy=1x-y=1
x+y=5x+y=5xy=1x-y=1 を足すと 2x=62x=6、つまり x=3x=3。交点の横位置が決まります。

加減法の手順

加減法では、次の順に考えます。

  1. 消したい文字を決める
  2. その文字の係数が同じ、または反対になるように式をそろえる
  3. 式を足す、または引く
  4. 出た値をもとの式に代入して、もう片方の値を求める

たとえば

{2x+y=11x+y=7\begin{cases} 2x+y=11 \\ x+y=7 \end{cases}

なら、yy の係数がどちらも 11 です。 上の式から下の式を引くと x=4x=4。もとの式 x+y=7x+y=7 に戻すと 4+y=74+y=7 なので y=3y=3 です。

ここで必ず検算します。2x+y=112x+y=11(x,y)=(4,3)(x,y)=(4,3) を入れると 24+3=112\cdot4+3=11x+y=7x+y=7 に入れると 4+3=74+3=7。両方の式に合っているので、この答えで確定です。

理解チェック

式で確かめる

動かして掴んだ感覚を、式と言葉で確かめます。間違えても、ヒントと解説で戻れます。

確認 1 / 3

x+y=7x+y=7xy=1x-y=1 を足すと 2x=82x=8 になります。xx はいくつですか?

確認 2 / 3

2x+3y=122x+3y=12 から 2xy=42x-y=4 を引くと、yy はいくつになりますか?

確認 3 / 3

3x+2y=113x+2y=113x5y=33x-5y=-3 で、xx を消す操作として自然なのは?

執筆・監修: 中野竜之介北海道大学大学院 数学専攻 博士課程・専門: 特殊関数論と代数幾何の交わり

最終更新: 2026-07-05

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