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数学の基礎・方程式

移項で符号が変わるのはなぜ?両辺への同じ操作から考える

「反対側へ移すと符号が変わる」と覚えていても、理由がわからないと式が複雑になったときに迷います。移項の裏で行っているのは、等式の両辺から同じものを引いたり、両辺に同じものを足したりすることです。

両辺から5を引くと何が起こる?

方程式 3x+5=17 を考えます。x を求めるため、左辺の +5 を取り除きたい。左辺から 5 を引くなら、等しさを保つため右辺からも 5 を引きます。

3x+5=17
3x+5−5=17−5
3x=12
x=4

最後は両辺を 3 で割っています。等式の両辺に同じ数を足す・引く、同じ数を掛ける、0でない同じ数で割る操作によって、等しさを保てます。

「移動」ではなく、途中式の省略

途中式 3x+5−5=17−5 で、左辺の +5 と −5 が打ち消し合います。これをまとめて 3x=17−5 と書くと、+5 が右側に移って −5 になったように見えます。この書き方が移項です。

逆に 2x−7=9 なら、両辺に 7 を足します。2x−7+7=9+7 から、2x=16、x=8 です。元の符号がマイナスなら、打ち消すための操作はプラスになります。

文字を含む項にも、同じ考え方を使う

5x+2=3x+10 なら、両辺から 3x と 2 を引き、文字の項を左、数の項を右にまとめます。

5x+2=3x+10
5x+2−3x−2=3x+10−3x−2
2x=8
x=4

符号だけを機械的に変える前に、どの項をどんな操作で消しているかを言葉にすると、計算の意味を確かめられます。

代入して左右が等しくなるか確認する

元の 5x+2=3x+10 に x=4 を代入します。左辺は 5×4+2=22、右辺は 3×4+10=22。左右が同じになりました。途中で符号を間違えた場合も、元の式への代入が発見の手掛かりになります。

Try it yourself

1問、やってみよう。

4x−3=9 の −3 を消すために、まず行う操作はどれですか?

解答と理由を読む

正解は「両辺に3を足す」。4x−3+3=9+3 とすると 4x=12 になり、両辺を4で割ると x=3。左辺だけを変えると等しさが保てません。

例題・解説は本サイトのオリジナルです。等式変形を展開・代入で確認しています。

途中式の一歩を、もっと練習する。

公式を使う条件から、解き進める理由まで。シキタップの学習体験をご覧ください。

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