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中1数学|文字と式【Step 2】

栞先生

中1 数学|文字と式|Step 2

この記事でわかること

  • 分配→同類項の順に整理するだけで、負の数代入・食塩水・n番目の典型問題が解ける
  • かっこの前の負の数は中の全項にかかるため、符号の見落としが最多ミスの原因になる
  • 文章題は「等式・不等式への翻訳」と「式を場面のことばに戻す読み取り」の2方向で出題される

※ この記事は上の授業動画の内容をテキストで整理したものです。

栞先生
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「3(2x+1)-2(x-4)」のようにかっこと同類項が重なると、どこから手をつければよいか迷ってしまいませんか?

学習マップ

この単元の位置づけです。

文字式、どう解く?
→ ステップ1で覚えた4つの約束(表記・同類項・分配・代入)を、組み合わせて使うだけ!

 小2・小5 基礎計算
  ↓
 小6 分数のかけ算・わり算
  ↓
 中1 正負の数
  ↓
▶ 中1 文字と式(今回はここ)
  ↓
 中1 一次方程式
  ↓
 中1 比例と反比例
  ↓
 中2 式の計算

Step1の4つの約束をおさらい

栞先生
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4つの約束が頭に入っているか、まず確認しておきましょう。

ステップ1で学んだ4つの約束、覚えてる?

文字式・計算のよくある「NG → OK」ルール✗ ありがちなミス✓ 正しい書き方1×と÷は省略文字式のきほん3 × a✗ NG3a✓ OK2係数1と累乗1は書かず、同じ文字は指数1x , x × x✗ NGx , x²✓ OK3同類項だけまとめる文字がちがえば足せない3x + 2y = 5xy✗ NG3x + 2y (そのまま)✓ OK4分配・代入はかっこ符号のミスに注意-2(x – 4) = -2x – 8✗ NG-2(x – 4) = -2x + 8✓ OK

①×と÷を省略する(例:3×a→3a)②係数の1は書かず、同じ文字の積は指数でまとめる③同類項(文字部分が同じ項)だけをまとめる④分配・代入では符号のミスに注意する。不安があればStep1の記事で確認してから進んでください。

問題① かっこの分配で生じた誤りを指摘する

栞先生
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答案のどの行で計算がおかしくなったか、一行ずつ目で追ってみましょう。

【問題①】次は、ある生徒が 3(2x+1)-2(x-4) を計算したものです。この計算には誤りが1か所あります。誤っている部分がどこかを指摘し、そのうえで正しい計算をして答えを求めなさい。

【問題】3(2x+1)-2(x-4) を計算した以下の答案には1か所の誤りがあります(答案:6x+3-2x-8=4x-5)。どこが間違っているか答えてください。

答え①

栞先生
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引き算の項が入ったかっこをはずすとき、符号の変化を見落としやすいです。

誤りは、-2(x-4) のかっこをはずすときに -2×(-4) を -8 としたところ。かっこの前の -2 は、かっこの中の -4 にもかかる。

正解:4x+11。-2(x-4) のかっこをはずすと-2×(-4)=+8 です。答案では-8 としており、これが誤り。正しくは 6x+3-2x+8=4x+11。かっこ前の数は中の全項にかかることを必ず確認してください。

問題② 小数係数の分配計算

栞先生
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係数が小数になっても、分配と同類項の手順は整数のときと変わりません。

【問題②】次の計算をしなさい。
0.4(5x-10)+0.6(2x+5)

  • ① 0.4と0.6を分配してかっこをはずす
  • ② xの項どうし・数の項どうしをまとめる(同類項)

【問題】0.4(5x-10)+0.6(2x+5) を計算してください。

答え②

栞先生
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小数の係数を見て手が止まりがちですが、落ち着いて一歩ずつ分配すれば解けます。

答え
3.2x-1

正解:3.2x-1。0.4を分配して 2x-4、0.6を分配して 1.2x+3。同類項をまとめると 3.2x-1 です。

問題③ 分数を代入して式の値を求める

栞先生
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分数を見るとドキッとしてしまいますが、どこがつまずきポイントか分かりますか?

【問題③】x=12 のとき、式 2(3x-1)-(x+4) の値を求めなさい。

【問題】x=1/2 のとき、2(3x-1)-(x+4) の値を求めてください。

答え③

栞先生
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分数の代入は手順が増えて見えますが、整数と同じ計算の積み重ねです。

答え
72

正解:-7/2。x=1/2 を代入すると 2(3/2-1)-(1/2+4)=2×1/2-9/2=1-9/2=-7/2 です。

問題④ 式が表す場面を読み取る

栞先生
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数式を「場面のことば」に戻せるかどうかが問われます。

【問題④】1個a円のパンを3個買って、レジで500円玉を1枚出しました。このとき、式 500-3a はどんな数量を表していますか。場面のことばを使って説明しなさい。

【問題】1個a円のパンを3個買って500円出したとき、式 500-3a は何を表していますか?

答え④

栞先生
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式を見て場面をイメージできると、文章題の苦手意識が大きく変わります。
  • 3a → パン3個分の代金
  • 500-3a → 500円から代金をひいた残り=おつり

500-3a は、パン3個の代金3a円を500円からひいた残り、つまりおつりの金額を表す。

正解:おつりの金額。3a はパン3個分の代金、500-3a は500円からその代金を引いた残り(おつり)を表します。

問題⑤ 食塩水の濃度を文字式で表す

栞先生
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「%」は全体を100とみたときの割合という、小学校で学んだ定義がここで活きてきます。

【問題⑤】濃度がa%の食塩水がxgあります。この食塩水に含まれている食塩の量は何gですか。文字式で表しなさい。答えは分数の形で書き、分子の文字はアルファベット順に書くこと。

食塩水の中の食塩の量 食塩水 x g 濃度 a % 食塩の量を取り出す 食塩水 x g を 100 等分してみる 0 100 a 個分 = 食塩 100 個分 = 食塩水 x g (全体) ※ オレンジ = 食塩 / 水色 = のこりの部分 ▶ 解答フェーズ:食塩の量を式で表す 食塩の量 = x × a 100 (g)

【問題】濃度a%の食塩水がxgあるとき、含まれる食塩の量を分数の式で表してください(分子はアルファベット順)。

答え⑤

栞先生
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食塩水の問題は「どこから手をつければいい?」と感じやすい典型問題です。
食塩水の中の食塩の量 食塩水 x g 濃度 a % 食塩の量を取り出す 食塩水 x g を 100 等分してみる 0 100 a 個分 = 食塩 100 個分 = 食塩水 x g (全体) ※ オレンジ = 食塩 / 水色 = のこりの部分 ▶ 解答フェーズ:食塩の量を式で表す 食塩の量 = x × a 100 (g)

答え
ax100(g)

正解:ax/100(g)。食塩水全体xgに割合 a/100 をかけると ax÷100=ax/100(g)。分子はa、xの順です。

問題⑥ 場面を不等式に翻訳する

栞先生
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「以下」「未満」など、日本語と不等号の対応を意識しながら式を立ててみましょう。

【問題⑥】1個x円のドーナツを4個と、1本y円のジュースを2本買ったところ、代金の合計は1000円以下でした。この数量の関係は、不等式『 ① ② 1000 』で表せます。①には代金の合計を表す式を(xの項、yの項の順に書くこと)、②には不等号(≦ または <)を書きなさい。

  • ①:代金の合計を表す式(xの項→yの項の順)
  • ②:不等号(≦ または <)

【問題】x円のドーナツ4個とy円のジュース2本の合計が1000円以下のとき、不等式で表してください(xの項→yの項の順)。

答え⑥

栞先生
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「以下」と「未満」の違い、不等号で正確に書き分けられましたか?

①4x+2y ②≦ — ドーナツ4個の代金4x円とジュース2本の代金2y円の合計が、1000円以下であることを表す。

正解:4x+2y≦1000。ドーナツ4個分=4x、ジュース2本分=2y、合計が1000以下なので 4x+2y≦1000。以下は≦(等号を含む)、未満は<(等号を含まない)と覚えておきましょう。

問題⑦ 等式が表す場面を説明する

栞先生
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「=(イコール)」は場面のどのことばに対応するか、意識しながら読んでみましょう。

【問題⑦】1個x円のゼリーを4個と、1個y円のプリンを3個買いました。このとき、等式 4x+3y=500 は、どんなことがらを表していますか。場面のことばを使って説明しなさい。

【問題】x円のゼリー4個とy円のプリン3個を買ったとき、4x+3y=500 はどんなことを表していますか?

答え⑦

栞先生
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式の各項が何の代金を表すのか、一つずつ対応させれば答えが見えてきます。
  • 4x → ゼリー4個の代金
  • 3y → プリン3個の代金
  • 4x+3y=500 → 合計がちょうど500円

ゼリー4個の代金4x円とプリン3個の代金3y円を合わせた代金の合計が、ちょうど500円であることを表している。

正解:ゼリー4個の代金4x円とプリン3個の代金3y円の合計が、ちょうど500円であること。4x+3yが代金の合計、=500がちょうど等しいに対応します。

問題⑧ n番目の一般化(マッチ棒)

栞先生
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マッチ棒が増えていくとき、「変わるもの」と「変わらないもの」を見分けることが式を作るカギです。

【問題⑧】図のように、マッチ棒を並べて正方形を横1列に作っていきます。正方形をn個作るときに必要なマッチ棒の本数を、nを使った式で表しなさい。また、(1)どのように考えて式を作ったか、(2)n=1を代入して図と合うか確かめた結果、の2つも書きなさい。

1番目 4本 2番目 7本 3番目 10本 左端の共通1本 正方形1個で3本 増えた3本

【問題】マッチ棒で正方形をn個横一列に並べるとき、必要なマッチ棒の本数をnの式で表し、n=1 で確かめてください。

答え⑧

栞先生
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図の「増え方のパターン」に気づきましたか?そこに式を立てるヒントがあります。
1番目 4本 2番目 7本 3番目 10本 左端の共通1本 正方形1個で3本 増えた3本

答え:3n+1(本)。左端の共通1本+正方形1個につき3本ずつ増えるから3×n+1。検算:n=1のとき3×1+1=4本で、1番目の図と一致。

正解:3n+1(本)。1個→4本、2個→7本(3増)、3個→10本(3増)。正方形1個ごとに3本増え、左端の1本は共通なので 3×n+1=3n+1。n=1 のとき 3×1+1=4 で図と一致します。

よくある符号のミス3パターン

栞先生
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入試でも繰り返し問われる「符号のミス」を最後に整理しておきましょう。

つまずきやすい符号のミス、最後にまとめて確認!

ありがちな間違い正しい考え方
-32 = 9 としてしまう-32=-(3×3)=-9。(-3)2のときだけ(-3)×(-3)=9
3x+2y を 5xy とまとめてしまう文字が違う項は同類項ではないのでそのまま
-(2x-5) を -2x-5 としてしまうかっこの前の-は中の全部の項にかかるので -2x+5

-3²=-9(-3²は-(3²)であり、(-3)²のときだけ9になる)②3x+2y はまとめられない(文字が違う項は同類項ではない)③-(2x-5)=-2x+5(かっこ前の-は中の全項にかかるため、-5 が+5 に変わる)。

この記事のまとめ

栞先生
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Step1の4つの約束を使い分けられたか、ここで振り返りましょう。
  • 分配法則→同類項の順で一次式を整理する
  • 負の数・分数を代入するときはかっこを忘れずに
  • 文章題は式の意味を読み取る/等式・不等式に翻訳する形で出る

【自己点検】オープニングの4つの約束(表記・同類項・分配・代入)を、今日の8問で迷わず使い分けられた?あやしい人はルール確認にもどってみよう

分配法則→同類項の順で一次式を整理する②負の数・分数を代入するときは必ずかっこをつける③文章題は「等式・不等式への翻訳」と「式の読み取り」の2方向で出題される。あやしい問題があったセクションに戻って確認してください。

よくある質問

負の数を代入するとき、なぜかっこが必要なのですか?

x=-3 を代入してx² を計算する例で考えると、(-3)² のようにかっこをつけると(-3)×(-3)=9 と正しく計算できます。かっこなしで-3² と書くと「-(3²)=-9」の意味になるため、代入値が負の数のときは必ずかっこをつける必要があります。

3x+2y はなぜ 5xy にまとめられないのですか?

同類項とは「文字部分がまったく同じ項」のことです。3x と 2y は文字が異なるため同類項ではなく、3x+2y のままが正しい答えです。文字が同じ項どうしだけ係数を合計できます。

「以下」と「未満」の違いを不等号で教えてください。

「以下」はその数を含む(≦)のに対し、「未満」はその数を含まない(<)不等号に対応します。「1000円以下」なら ≦1000、「1000円未満」なら <1000 と書きます。

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