【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・解説していきますので、「そうだったのか!」「Methodを理解!」という領域まで到達していきましょう。
「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〉
〈例2〉
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、「片側変形式」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「片側変形式」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〉「片側変形式」
〈例4〉「方程式」
[Method] 「式」は2種類
ⅰ) 左辺=……=……=……と変形していく「片側変形式」
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。
① 未知数を求める=解く(2次方程式、3次方程式など)
② 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)
③ 関数を求める(積分を含んだ式、微分方程式など)
① 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〉
② 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〉
③ 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〉
〈例8〉