【中学数学】文字式の利用【文字と式(第7回)】

文字と式

文字式の利用

文字式の表す数量

(代金の合計)=(1個の値段)\( \times \)(個数) 
(おつり)=(出した金額)-(代金)

関係を表す式

等しい関係を表す式

等式

等号=を使って、数量が等しいという関係を表した式を等式と言います。
等式において、等号の左側の式を左辺、右側の式を右辺といい、左辺と右辺を合わせて両辺と言います。

文字を使った公式

(1)三角形の面積

底辺が\( a\ \)㎝,高さが\(h \)㎝の三角形の面積\( S\ \)㎠

(三角形の面積)=\( \displaystyle \frac{1}{2} \)\( \times \)(底辺)\(\times  \)(高さ)なので、\( \displaystyle S=\frac{1}{2} \times a \times h\)したがって、 

\( \displaystyle S=\frac{1}{2}ah \) 

(2)台形の面積

上底が\( a\ \)㎝,下底が\( b\ \)㎝ ,高さが\(h \)㎝の台形の面積\( S\ \)㎠

(台形の面積)=\( \displaystyle \frac{1}{2} \)\( \times \)(底辺+下底)\(\times  \)(高さ)なので、\( \displaystyle S=\frac{1}{2} \times (a + b) \times h\)したがって、 

\( \displaystyle S=\frac{1}{2}(a + b)h \) 

(3)円の面積

半径が\( r\ \)㎝の円の面積\( S\ \)㎠(ただし、円周率は\( \pi\) とする)

(円の面積)=半径\( \times \)半径\(\times  \)(円周率)なので、\( \displaystyle S=r \times r \times \pi\)したがって、 

\( \displaystyle S=\pi r^2 \) 

(4)円周の長さ

半径が\( r\ \)㎝の円周の長さ\( l\ \)㎝(ただし、円周率は\( \pi\) とする)

(円周の長さ)=2\( \times \)半径\(\times  \)(円周率)なので、\( \displaystyle l=2 \times r \times \pi\)したがって、 

\( \displaystyle l=2\pi r \) 

(5)直方体の体積

縦\( a\ \)㎝,横\(b \)㎝,高さ\( c\ \)㎝の直方体の体積\( V\ \)㎤

(直方体の体積)=(縦)\( \times \)(横)\(\times  \)(高さ)なので、\( \displaystyle V=a \times b \times c\)したがって、 

\( \displaystyle V=abc \) 

上の例でいくつかの注意点を述べておきたいと思います。まず、円周率\( \pi\)の位置です。
円周率とは、直径に対する円周の長さの割合で、算数では3.14としていましたが、正確には、

\( \pi=3.14159\cdots\)

という数です。円周率は文字\( \pi\)を使っていますが、具体的な数なので、\( \pi\)は数の後、文字の前に書きます。つまり、円の面積を\( r^2\pi\)と書くのは正しくないということになります。

また、公式を記述するときの文字にはよく使われる文字があります。

面積 … \( Surface area\)
体積 …\( Volume\)
高さ …\( height\)
長さ …\( length\)
半径 …\(radius \)

例えば、男湯の入り口の暖簾は青い文字で書かれていて、女湯の入り口には赤い文字で書かれていることが多いと思いますが、別に男湯に赤字で書いていてもいいし、女湯に青い文字で書かれていても悪いことはありませんが、紛らわしいことになります。

公式を記述する文字についても同じで、別に面積に関することに\( V\)という文字を使っても間違いではないですが、紛らわしいし、そんなふうに文字を使っていると”文字の置き方のセンスがないなぁ”と感じてしまいます。

大小関係を表す式

不等式

\(a\  \) は\(\ b\  \)より大きい \(a\  >b\)
\(a\  \) は\(\ b\  \)より小さい \(a\  <b\)
\(a\  \) は\(\ b\  \)以上 \(a\ ≧b\)
\(a\  \) は\(\ b\  \)以下 \(a\ ≦b\)

不等号を使って、数量の大小関係を表した式を不等式と言います。
不等式において、不等号の左側の式を左辺、右側の式を右辺といい、左辺と右辺を合わせて両辺と言います。

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