一次式の加法・減法・乗法・除法の解き方を解説(項と係数とは)

中学1年の数学で学習する「一次式」について、「項」とは何か、「係数」とは何か、一次式の加法と減法のやり方と注意点、乗法・除法の解き方を実際に例題を使って解説するよ。

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目次

項とは

教科書教科書

項とは+で結ばれた数のこと


「+で結ばれた数」なんて言われても、ピンとこないよね。
実際に、式を例に説明するよ。

【例1】

4x

この式の項は「」と「4x」だよ。

【例2】

2x

この式の項は「2x」と「」だよ。

【例3】

4x

この式の項は「4x」と「」だよ。

たしかに、教科書の説明どおり、それぞれ「+で結ばれた数」だね。
「なんだ、項を見つけるのなんてカンタンじゃん」と思った人もいるんじゃないかな?
では、たとえば次の場合はどうだろう。

項で間違えやすい問題

次の式の項は何になるかな?

7x-2y

たろうたろう

7xと2yじゃないの?

 

それは間違いなんだ。
だって、項は「+で結ばれた数」のことだったよね。
この式は、「-(マイナス)」で結ばれていて、「+(たす)」で結ばれていないから、項ではないんだ。

でも、項を探さなきゃいけないよね。
なので、この式をちょっとアレンジして、項がある状態にするよ。

項は、「+で結ばれた」ものなんだから、この式を「-(マイナス)」ではなく「+(プラス)」で結びなおせばいいんだよ。

次のように式をアレンジすれば、「+で結ばれている」状態にすることができるよ。

 7x  2y

=7x2y)

何が起きたかわからない!と思ったら読もう

たとえば「7-2」を考えてみよう。
答えは5だね。

7ー2って、「7」から「2を引く」とも考えられるけれど、「7」に「-2を足す」という風に考えることもできるよね。

たとえるなら、カードゲーム。プラスポイントのカードと、マイナスポイントのカードがあって、配られたカードの合計ポイントで勝負するとゲームがあるとしよう。

項を理解するためのイラスト

もしそのゲームをしていて、「プラス7」と、「プラス2」のカードがあったのに、「プラス2」のカードを相手に取られちゃったら、ポイントはどうなる?

そう、「7-2=5ポイント」になるよね。

では、「プラス7」のカードを持っていたところに、もう一枚カードを受け取ったら「マイナス2」のカードだったらポイントはどうなる?

そう、「7-2=5ポイント」という計算をするよね。
これって、つまりは「7+(-2)」をしているんだよ。だって、「-2」のカードを「加えて」いるでしょ。

「プラスの数を引く(7-2)」と、「マイナスの数を足す(7+(-2)」は答えが一緒になるね。

なので、項を作り出すために、式をアレンジすることができるんだよ。

7x2y

7x(-2y)

という形にできたら、もう項を見つけるのはカンタンだね。
「プラスで結ばれた数」を探せばいいんだから。

項は「7x」と「-2y」ということがわかるね。

たろうたろう

「-」で結ばれているときには、式をアレンジする必要があるから要注意だね。

 

 

係数とは

係数とは、文字に係っている(かけられている)数字のことだよ。
「係」という漢字は、糸で結びついている様子を表しているんだ。
「項」は、その場(式の中)に一緒にいる別々の家族だったとしたら、
「係数」は結婚して家族になっているイメージかな。

係数とは何か説明するイラスト

例えば、
xだったら、係数は
-2yだったら、係数は-2
という感じ。項よりもわかりやすいね。

じゃあ、少しレベルアップしてみよう。

係数で間違えやすい問題

係数で間違えやすい問題を3問紹介するね。

①xの係数は?

②-yの係数は?

③\(\frac{x}{3}\)の係数は?

文字に係っている数字が係数だったよね。

①は・・・「あれ?数字なんてないよ」と思う人もいるんじゃないかな?

だけど「x」は丁寧に書くと「1x」のことだったね。
だから係数は「1」になるよ。

同じように②を考えてみよう。「-y」を丁寧に書くと「-1y」だから、係数は「-1」だね。

じゃあ、③の分数の場合はどうなるのかな?

\(\frac{x}{3}\)も同じように、丁寧に書くと\(\frac{1x}{3}\)だから、係数は\(\frac{1}{3}\)だよ。

項と係数を組み合わせた問題

「項と係数、両方求めてみよう」という問題を紹介するね。

【例1】x-3yの項と係数を求めよう。

「-」で結ばれているから注意が必要だったね。

まず

x-3y
(-3y)

という形にすると、項は「x」と「-3y」であることがわかるよね。

係数は、文字にかけられている数だから、

「x」の係数は「1」
「-3y」の係数は「-3」

だね。

一次式とは

一次式とは、次のどちらかを満たしている式のこと。

①「一次の項」だけの式(例:2x、3y)

②「一次の項」と「数の項」の和(例:5x-2、-4x+2)

1年生で勉強する一次式とは何だろう?
ひとことで説明すると、「文字が1つだけかけられている式」のことだよ。

一次式があるなら・・・そう、文字が2つかけられている二次式とか、文字が3つかけられている三次式もあるよ。

中学2年生で二次式、高校生で三次式を学習するよ。

一次式と二次式の違いを説明している画像

教科書に書いてある「一次の項」とは何かというと、
「2x」や「3y」のように文字が1つだけの項のことなんだ。
「数の項」とはなにかというと、そのまま「数字だけの項」のこと。

さっきの「一次式の条件」をもう一度確認してみるよ。

①「一次の項」だけの式(例:2x、3y)

②「一次の項」と「数の項」の和(例:5x-2、-4x+2)

①は、文字が1つだけの「一次の項」だけの式なら、文字は1つしかかけられていないからセーフだね。

②ももちろん、一次の項と、数の項だけの式なら、文字は1つしかかけられていないからセーフだね、

一次式に関する問題

次のうちで一次式はどれですか?

ア:-8x
イ:x+1
ウ:2a+8
エ:\(\frac{2}{5}\)a-2
オ:xy+4 

【解答】

ア・ウ・エ

【解説】

イは「x」という項があるので、二次式になるよ。
オも、「xとy」の2つの文字がかけられているので、二次式になるよ。
※x+y+4だったら一次式だけどね。

一次式の加法と減法

ここまでで、一次式とはどんな式かがわかったかな?
それでは、実際に一次式の加法や減法の計算をしてみよう。

まず次の問題を考えてみよう。

2a+3a

先に答えを言ってしまうと

2a+3a=5a

たろうたろう

なんで2a+3a=5aになるの?

 

2a+3a=5aになる理由

図形を使って①~③の順に考えてみよう。

①2aってa×2だよね。
たとえば、「縦がa」で「横が2」の長方形の面積は「2a」ということになるよね。

2×aを表している画像

②3aってa×3だよね。
たとえば、「縦がa」で「横が3」の長方形の面積は「3a」ということになるよね。

3×aを表している画像

③2a+3aは2つの長方形の面積を足したらいいよね。そうすると、下の図のように、縦aで横が2+3=5の長方形になるから、面積はa×5=5aだね。

2a+3aを表している画像

2a+3a=5aになることが説明できるね。

同じように計算してみよう。

【例1】x+x=(3+4)x=

【例2】a+a=(7+3)a=10

たろうたろう

文字の前の係数を足せばいいんだね。

 

2a+3bや2a+3は計算できない

さっき2a+3a=5aになることはわかったんだけど、次の計算はどうなるだろうか?

2a+3b

答えは「これ以上計算できない」だよ。

たろうたろう

なんで計算できないの?

 

2a+3bが計算できない理由

さっきは2aと3aで縦の長さが両方ともaの長方形だったけど、2a+3bは縦の長さがaとbでバラバラだから、面積を合計することできないよね。

同じ理由で2a+3も計算できないよ。

一次式の加法と減法のポイント

一次式の加法と減法のポイントは次の通りだよ。これだけはしっかり頭にいれておこう。

一次式の加法と減法のポイント

同じ文字の前の係数を足し算・引き算すればよい。

  x+x=(2+4)x=

  x-x=(7-3)x=

文字の部分が同じ項だけが足し算・引き算できる。

    2x4x +3

  =(2+4)x +3

  =  6  x +3

※文字の部分が同じ項のことを同類項どうるいこうっていうよ。

一次式の加法と減法の計算練習

次の問題に挑戦してみよう。

(1)4x+7+5x-6

4x+5x+7-6
(4+5)x+1
9x+1      

(2)-3a+1-2a-3

-3a-2a+1-3
(-3-2)a-2
-5a-2

くまごろうくまごろう

できたかな?じゃあ次は( )がある計算に挑戦だ!

(  )+(  )の場合は(  )の中身をそのまま書くだけでいいよ。

 (3)(2x+3)+(-2x+4

2x+3-2x+4 ←「+」を省くだけ
=2x-2x+3+4
=(2-2)x+7         
=0x+7←0x=0
=7

(  )-(  )の場合は「+」に変えて考えよう。

 (4)(2x+3)-(-2x+4)

=(2x+3)2x4)
※「-」を「+」に変えたら、後ろの符号が変わるよ。
=2x+3+2x-4
=2x+2x+3-4
=(2+2)x-1
=4x-1 

一次式の乗法と除法

一次式の乗法と除法は簡単だよ。ポイントは「数字同士、文字同士かけたり、割ったりする」だけ。

(例1)a×12

(例2)x÷(-2)=-4

(例3)4x÷(-\(\frac{2}{3}\))
    =4x×(-\(\frac{3}{2}\))
    =-6

分配法則を使った問題

一次式の乗法は簡単なんだけど、分配法則がかかわってくると難易度がアップするよ。

例えば次の問題を考えてみよう。

【例】2(x+3)

2(x+3)は、丁寧に書いたら2×(x+3)だよね。

これを図形で考えると、縦が「2」で横が「(x+3)」の長方形の面積を求めることと同じ計算になるね。

下の図を見てわかるように、面積は「2×x」+「2×3」になるよ。
さっきの分配法則の式と比べてみると、同じだということがわかるね。

 2(x+3)
=2×x+2×3
=2x+6

一次式の問題例

一次式の問題に挑戦してみよう。

一次式の基本問題

(1)2x+3-5x+2

=2x-5x+3+2
=(2-5)x+3+2
=-3x+5

(2)(-2x+1)+(x+1)
=-2x+1+x+1
=-2x+x+1+1
=(-2+1)x+1+1
=-x+2

(3)(-2x+1)-(x+1)

=(-2x+1)+(-x-1)←「-」を「+」にすると符号が変わる
=-2x+1-x-1
=-2x-x+1-1
=(-2-1)x+1-1
=-3x 

(4)3x×(-4)

=-12x

(5)-3x×(-2)

=6x

(6)3(x-4)


=3×x+3×(-4)
=3x-12←文字と数字の足し算・引き算はできない

一次式の応用問題

2(x+1)-3(x-2)

この問題を解くときは、前半と後半に分けよう。

①まず前半は2(x+1)。

分配法則で(  )を外すと

2(x+1)
=2x+2になるね。

②後半は-3(x-2)。

分配法則で(  )を外すと

-3(x-2)
=-3x+6になるね。←-3×(-2)だから「+6」になるよ。

準備が完了したので計算してみよう。

2(x+1)-3(x-2)

=2x+2-3x+6
=2x-3x+2+6
=-x+8

まとめ

「項」や「係数」とは何かわかったかな。

一次式の計算のやり方は中学2年生と3年生はもちろん、高校でも使う知識だよ。
だから、今のうちに完璧にしておこうね。

一次式の計算で気を付けるポイントを下にまとめたよ。

一次式の計算で気を付けるポイント

・同じ文字どうしは足し算・引き算ができる。
 違う文字どうしは足し算・引き算はできない。

・足し算・引き算をするときは、同じ文字の前の係数
 足し算・引き算すればよい。

運営者情報

青山学院大学教育学科卒業。TOEIC795点。2児の母。2019年の長女の高校受験時、訳あって塾には行かずに自宅学習のみで挑戦することになり、教科書をイチから一緒に読み直しながら勉強を見た結果、偏差値20上昇。志望校の特待生クラストップ10位内で合格を果たす。

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