中学数学:等式に単位がいらない理由

こんにちは。相城です。

なんで等式には単位が必要ないのか

文字式には単位が必要ですね。

例えば、 次の問題があります。

【EX1】1個50円の品物をa個買って1000円出したときのお釣りをaを用いて表しなさい。
但し、 消費税は考えないものとします。

このとき、 答えは

1000-50a(円)

ですね。答えには単位が必要です。

では次の問題になるとどうでしょうか。

【EX2】1個50円の品物をa個買って1000円出したときのお釣りをb円とします。abの関係を式に表しなさい。
但し、 消費税は考えないものとします。

このとき答えの1つは、

b=1000-50a

です。
単位は不要です。
よく

b=1000-50a(円)

なんてありますが、 あれは誤答です。
単位がつかない理由は、 これは個人的解釈ですが、 単位は約分できるからです。
つまりこういうことです。上の【EX2】で式を作ると

y(円)=1000-50a(円)

となって両辺に(円)がつきます。
この単位(円)を両辺省いて(約分して)、 答え

b=1000-50a

を得ているのです。【EX1】では単位を約分する相手がいない。

高校の物理なんかでは単位のことをよく勉強するので、 しっくりくるかもしれませんが、
単位も約分できる(掛けたり, 割ったり)んですね。

方程式もこの原理です

閑話休題

方程式もこの原理で式を作っています。
例えば、 1個50円の品物と1個60円の品物を併せて10個買って、代金を520円支払いました。
1個50円の品物をx個買った、 1個60円の品物をy個買ったとして、
連立方程式をつくりxyの値を求めなさい。ただし、 消費税は考えないものとします。

このとき、

x+y=520

とは絶対にならない。x=y=個数で単位は(個)であるから、x(個)+y(個)=10(個)
つまり、

x+y=10

と式ができるのです。等式は単位も等しいということです。

理科では、 圧力の単位(N/m^2=Pa)は力(N)\div力のかかる面積(m^2)で表されます。
単位は式の結果そのものになっていますね。物理系ではこれが重要なんですね?

ではでは、 学習のご参考までに。

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