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【方程式】 〈1〉 方程式は3種類

数学では、2次方程式、円の方程式、ベクトル方程式など、様々な「方程式」が登場しますよね。しかし、実は、違う意味合いの3種類が混在しているのです!
 高校数学のレベルで、きちんと整理・解説して、「そうだったのか!」「Methodを理解!」という領域まで到達します。


「式」は2種類

小学校の後半から文字を使って式を書いてきましたが、実は、いわゆる「式」と呼ぶものには、2種類があるのです。1つが、

〈例1〉

展開

〈例2〉

因数分解

左辺に式が与えられ、その右側に=で繋ぎながら、展開したり、変形したり、因数分解したりして計算を進めていく形です。
特に決まった数学的名称があるわけではないようですが、「展開変形式」と名付けておきましょう。

分数式がわかりやすいので、例を示しましょう。
〈例3〉は「展開変形式」なので、通分するだけで、分母を払ってなくすことができない!
間違いの多いところなので、注意が必要ですね。
〈例4〉は、同じ左辺でも、右辺に0が付いた「方程式」です。
両辺に (x-1)(x+3)(x-3) をかけて、分母をなくすことができ、計算しやすいですよね。〈例3〉と比較しながら、計算方法の違いを区別し、理解してほしいです。

〈例3〉「展開変形式」

展開変形式

〈例4〉「方程式」

方程式

[Method]  「式」は2種類

ⅰ) 左辺=……=……=……と変形していく「展開変形式」
ⅱ) 左辺=右辺 からはじまる等式「方程式」


「方程式」は3種類

高校数学の範囲で学習する方程式は、大きく分けて次の3種類です。
 1⃣ 未知数を求める=解く(2次方程式、3次方程式など)
 2⃣ 図形を表す(直線の方程式、円の方程式、ベクトル方程式など)
 3⃣ 関数を求める(積分を含んだ式、微分方程式など)


1⃣ 不定数を求める=解く

 一番一般的な形で、わからない文字(不定数) x の値を求めるのがこの種の方程式です。

〈例5〉

不定数xの値を求める
不定数xの値を求める
不定数xの値を求める

2⃣ 図形を表す=「図形の方程式」

 x、y が含また等式で、その等式を満たす点(x、y)の集合が、xy軸平面上のある図形上に存在する。
その図形の形状によって、「円の方程式」「直線の方程式」などと呼んでいる。

〈例6〉

直線の方程式
円の方程式

3⃣ 関数を求める

 このMethodは、あまり知られていませんが、陥りやすい “つまずき” の一つかもしれません。
 高校の範囲ではありませんが「関数方程式」という用語もあるほど、関数を求めるという問題は、奥が深いようです。

〈例7〉

関数f(x)を求める

〈例8〉

微分方程式=yを求める

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