この計算ツールでできること
このツールは、\(ax + b = cx + d\) の形で表される一元一次方程式を解きます。4つの係数を入力するだけで、自動的に x を求めてくれます。さらに、答えが一つに定まらない2つの特殊なケース、つまり解なしと無数の解(解が無限にある)もきちんと見分けてくれます。
使い方
まず、方程式の両辺を「xの係数 × x + 定数」の形に整理します。たとえば 2x + 3 = x + 8 なら、a = 2、b = 3、c = 1、d = 8 となります。片方の辺に x が含まれていない場合は、その係数を 0 に。定数項がない場合は、定数を 0 に設定してください。あとは表示される解を読み取るだけです。
公式の解説
ax + b = cx + d から出発します。両辺から cx を引き、さらに両辺から b を引くと、\((a - c)x = d - b\) となります。これを \((a - c)\) で割ると、次の式が得られます。
$$x = \frac{\text{d} - \text{b}}{\text{a} - \text{c}}$$
この式は \(a \neq c\) のときに常に成り立ちます。a = c の場合は x の係数が消えてしまいます。残った定数どうしが等しい(b = d)ときは、その方程式はすべての x で成り立つ恒等式となり、定数が異なるときは、決して成り立たない矛盾、つまり解なしとなります。
計算例
2x + 3 = x + 8 を解いてみましょう。ここで a = 2、b = 3、c = 1、d = 8 なので、$$x = \frac{8 - 3}{2 - 1} = \frac{5}{1} = 5$$ となります。検算すると、\(2(5) + 3 = 13\)、\(5 + 8 = 13\) で、両辺が一致します。✓
よくある質問
方程式が 3x + 5 = 20 のように単純な場合は? 右辺を \(0 \cdot x + 20\) とみなします。すると c = 0、d = 20 となり、\(x = \frac{20 - 5}{3 - 0} = 5\) と求められます。
「解なし」と表示されるのはなぜ? a = c なのに b ≠ d だからです。たとえば 2x + 3 = 2x + 7 は 3 = 7 という式に整理され、これは決して成り立ちません。
二次方程式も解けますか? いいえ、このツールは一次方程式(1次の方程式)のみに対応しています。\(x^2\) の項を含む式には、二次方程式専用の計算ツールをご利用ください。