消去法計算機

二つの一次方程式を解き、一意解、解なし、無数の解を判定します。

一次連立方程式
標準形で表した二つの方程式の係数を入力してください。

消去法について

消去法は、一つの変数を消すことで一次連立方程式を解く方法です。各方程式は直線を表し、解は両方の式を満たす点です。式全体にゼロでない数を掛けても表す直線は変わらないため、一方の変数の係数が互いに逆符号で同じ大きさになるように式を定数倍できます。その二式を足すと変数が消え、一変数の方程式が残ります。得られた値を元のどちらかの式に代入すれば、もう一方の座標が求まります。 この計算機は、各行に x の係数、y の係数、定数を持つ、標準形の二つの式を受け付けます。二つの式からなる連立方程式では消去法と代数的に等価な、行列式による計算を使います。主行列式で二行の係数を比較し、ゼロでなければ二直線の方向が異なり、一点で交わります。関連する二つの行列式をそれぞれ主行列式で割って x と y を求め、表示値を丸める前は浮動小数点の精度を維持します。 行列式がゼロの場合は、追加の判定が必要です。係数と定数がすべて比例するなら、二つの式は同じ直線を表し、その直線上のすべての点が連立方程式を満たすため、解は無数にあります。係数は比例していても定数が比例しないなら、二直線は平行で異なり、両式を満たす順序対は存在しません。ゼロの行列式で割って誤解を招く数値を出さないよう、これらの区別が重要です。 消去法は代数の授業、座標幾何、回路解析、混合問題、価格モデルなど、二つの未知量が二つの線形関係に制約される場面で役立ちます。負数、小数、ゼロの係数も使えます。一意解を確認するには、表示された x と y を元の二式に代入し、小さな丸め誤差を許容しつつ、それぞれの左辺が定数と一致するか確かめます。手計算では係数をそろえやすい変数を選び、定数倍を慎重に行い、式のすべての項に同じ倍率を適用してください。このツールは、連立方程式の基本的な分類を保ちながら、数値解をすばやく示します。

消去法の例

連立方程式結果分類
2x + y = 5; x - y = 1x = 2, y = 1二直線は一点で交わります。
x + y = 4; 2x - y = 1x = 1.666667, y = 2.333333解に循環小数が含まれます。
x + 2y = 3; 2x + 4y = 6無数の解二つ目の式は一つ目の式の二倍です。

消去法で解く手順

  1. 一つ目の式の x の係数、y の係数、定数を入力します。
  2. 二つ目の式についても、対応する三つの値を入力します。
  3. 「連立方程式を解く」を選び、変数を消去して解の種類を判定します。
  4. 一意解が得られた場合は、元の二式に代入して確認します。

よくある質問

消去法では何をしますか?

定数倍した式を組み合わせ、一つの変数を打ち消します。残った式は直接解けます。

どんな場合に解がありませんか?

式が異なる平行な直線を表す場合です。変数の係数は比例しますが、定数は比例しません。

どんな場合に解が無数にありますか?

二つの式が同じ直線を表す場合です。すべての係数と定数に、同じ倍率の関係があります。

係数はゼロや負数でも使えますか?

はい、ゼロや負数の係数も有効です。ただし、式には直線を定義できるだけの情報が必要です。

答えはどう確認できますか?

表示された x と y を両方の式に代入します。各左辺の計算値が、丸め誤差の範囲で元の定数と一致することを確認してください。