中学1年の時に「文字式」についての学習を行い、文字で計算することの有用性を理解できたり、実際の計算方法を知識として身につけていきました。
文字式の計算自体は、1年生のときに学びましたが、中学2年で学習する文字式の計算では、文字式の背景にある意味を読み取ったり、問題の条件を文字式で表現していくことを学習していきます。
文字式の計算の知識を使いながら、実際にどういった構造で文字式が立てられているのか、どういった形で文字式を表現できるのかを学んでいくので、数学というよりかは、少々国語の考え方も必要な部分もあります。
ですが、あまり難しく考えずに、1人1人考え方は違う可能性もあるので、まずは自信をもって学習に入っていきましょう。
文字式とは?
本題に入っていく前に、まずは簡単に文字式とはどういうものかを考えていきます。
文字式とは、数の代わりに文字(主に $x, y, a, b$ など)を使って表された式のことです。
例えば、「ある数に3をかけたもの」は、$3x$ と書き表すことができます。
ここでの「文字」は、まだ何の値かわからない数を一時的に文字に置きかえたものです。
これは、計算を簡単にしたり、ルールや関係を見つけたりするためにとても便利です。
たとえば、「長さが$x$cmの正方形の周の長さ」は、どのように表せるでしょうか?
正方形の1辺の長さが$x$cm なら、4辺すべてを合わせて
→ 周の長さは$4x$cmと表せます。
このように、文字を使うことで「どんな大きさの正方形でも使える式」ができあがります。
文字を使って式で「表す」とは?
文字式とは何かを考えてみたうえで、本題に入っていきます。
まずは、文字式を表現することから解説していきます。
文字式で表現するということは、問題文の条件を式で表すことになります。
この考え方は、もちろん数学の問題を解いていくうえで重要な考え方になりますが、日常生活でも活かせる考え方にもなります。
実際に今は、数学の問題がないので、実生活における例を使って説明していきます。
例1:買い物で考える式
始めに、最もオーソドックスな買い物の例で文字式で表現していきます。
1個120円のおにぎりを$x$個買ったときの合計金額は?
→ 1個の$値段×個数$なので、$120x$(円)と表せます。
例2:速さ・時間・道のりの関係
次の例もよく見る例ですが、道のりと時間、速さの関係についての例になります。
速さ$v$km/h の車が$t$時間走ったときの道のりは?
→ $v×t=vt$(km)
これらの例のように、「式で表す」とは、文章で書かれた内容の中にある関係やルールを数学の言葉(=式)に変えることです。
言いかえれば、「見えにくい関係をはっきり見えるようにする」ことができるのです。
文字式から意味を「読み取る」とは?
文字式で表現することについてみてきたので、次は文字式から読み取ることについて解説していきます。
「読み取る」ということは、様々なことを考えることができるので、ここで示す解答は一例であり、十人十色、様々な解答例があるので、もし解答と一致していなくても意味が通っていれば、自信をもってOKです。
例1:500x+200の意味を考える
この式は、次のような場面を表しているかもしれません。
「ジュース1本が500円、紙パック飲料が200円で、ジュースを$x$本買ったときの合計金額」
このように、式の中には「単価×数量」や「固定の金額」など、現実の意味がかくれています。
例2:3(x+2)の意味を読み取る
この式は、「ある数量$x$に2を足して、それを3倍する」ことを表しています。
例えば、「ノート1冊に2ページずつおまけページがあり、3冊分のページ数」など、さまざまな意味が考えられます。
つまり、「式を読み取る」とは、「その式がどんな状況を表しているのか」を考えることなのです。
式はただの記号の集まりではなく、意味のある情報がつまった“文章”のようなものなのです。
文字式で表すと便利な理由
ここまでで、文字式で表現することや文字式から読み取ることについて解説してきました。
では、そもそもなぜ文字式を使うとこんなにも状況や条件を簡単に表現できるのでしょうか?
いくつかの具体例を見てみましょう。
パターンや法則を見つけられる
まず1つ目の理由として、問題の条件や状況に隠れているパターンや法則性を見つけられるからです。
たとえば、ある数$x$の2倍に1を足すと$2x+1$になります。
この式をいろんな$x$の値で試すと、
$x=1$ → $2×1+1=3$
$x=2$ → $2×2+1=5$
$x=3$ → $2×3+1=7$
このように、数がどんなふうに変化していくかが見えてきます。
文字を使えば、「変化のきまり」や「数列のルール」をつかむのが簡単になります。
いろいろな場面に応用できる
2つ目の理由として、文字を使って表現されているので、いろいろな場面に当てはめて考えることができるという点です。
たとえば「1個あたりの値段が$x$円の品物を$y$個買ったら、合計金額は?」という式は
→ $xy$円。
この式は、おにぎり、えんぴつ、Tシャツ、何にでも使えます。
文字を使うと、いろいろな場面に応用できる共通の式が手に入るのです。
まとめ
このページでは文字式で表現することや文字式から読み取ることについて解説していきました。
改めてここで実感してもらいたいので、文字式は「言語」だということです。
言葉で表されたことを式にしたり、式の中にある意味を読み取ったりすることは、数学の大事な力のひとつです。
この力を身につけることで、文章題を解くのが楽になったり、複雑な計算もスムーズに整理できるようになります。
さらに将来、仕事や生活の中でも「関係を整理して考える力」として役立つ場面がきっと出てきます。
文字式を知識をより深く身につけて、「表す力」「読み取る力」をしっかりと伸ばしていきましょう。
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