仕事・水そうの文章題 005

仕事・水そう 005 ★★★ 発展

満水の水そうを排水管(はいすいかん)で空にすると1時間30分かかり、空の水そうを給水管(きゅうすいかん)で満水にすると45分かかります。空の水そうで給水管と排水管を同時に開くと、何分で満水になりますか。

わからなくても大丈夫! 下の「ヒントをひとつずつ見る」を押すと、「1. 図」から順に考えられるよ。

どの形式で解くか、上のボタンでえらべるよ。

✏ 答案に書く の枠が、答案(ノート)に書くこと。そのほかは解説だよ。最後に「模範答案」があるよ。

1. 図

まず図で場面をつかもう。分かっている数と、求める「?」はどれかな?

線分図給水管だけで満水、排水管だけで空、同時に開いて満水給水管だけで満水45分排水管だけで空1時間30分同時に開いて満水?分
線分図

2. おく

求める数に、仮の名前 x をつけよう。何の x なのかが分かる1文で書くよ。答案の1行目だ!

✏ 答案に書く

満水になるまでの時間をx分とする(満水を1とする)

ほかの置き方
  • 満水を90(45と90の最小公倍数)として、満水になるまでの時間をx分とする

ほかの置き方でも正解だよ。x は「仮にこう決めた数」なんだ。

3. 表す

1あたり × いくつ分 で、部品を作ろう。km と m、分と時間……単位はそろっているかな?

✏ 答案に書く

単位をそろえる

  • 給水管は45分、排水管は1時間30分なので、分にそろえる。1時間30分=60分+30分=90分。

✏ 答案に書く

  • x分間に給水管から入る水:x/45
  • x分間に排水管から出る水:x/90

解説:部品の3つ組表(1あたり × いくつ分)

部品1あたりいくつ分式単位
x分間に給水管から入る水1/45x分x/45
x分間に排水管から出る水1/90x分x/90
  • 単位をそろえる:1時間30分=90分

(「4. つなぐ」で式を選んだあとに、残りの部品が出るよ)

4. つなぐ

何と何が同じかな? 理由が言えたら、=でつなげるよ。

やってみよう:式を選ぶ

満水になるまでの時間を x分とするよ。方程式を選ぼう。

方程式

✏ 答案に書く

入った水から出た水をひいた、たまった水の量が満水の1と同じなので、

x/45-x/90=1

解説:「〜ので、」の部分が =にした理由。何と何が同じかを、場面の言葉で書こう。

解説:=のパターン A 合計

5. 解く

てんびんの左右に同じことをしても、つり合ったままだよ。

✏ 答案に書く

  1. x/45-x/90=1
  2. 両辺に90をかけて 2x-x=90
  3. x=90

6. 確かめる

求めた x の値を、作った方程式に代入しよう。左辺と右辺は等しくなるかな?

✏ 答案に書く

x=90 を x/45-x/90=1 に代入すると、

左辺:90/45-90/90=1

右辺:1

左辺と右辺が等しいので、x=90 は方程式の解である。

解説:てんびんで見ると、左辺 1 と右辺 1 でつり合っているね。

7. 解けた

仮の数だった x の値が分かって、問題が解けたね!

解説:答えを問題の場面に戻すと

90分開いたなら、給水管から90/45=2(満水2つ分)入り、排水管から90/90=1出る。たまるのは2-1=1で、ちょうど満水になり、問題と合う。

✏ 答案に書く

満水になるまでの時間は、90分である。

答え 90分(1時間30分)

模範答案

答案(ノート)には、右側の文を上から順に書こう。色の枠 は段階の名前だから、答案には書かないよ。図や解説も書かなくて大丈夫。

  1. おく満水になるまでの時間をx分とする(満水を1とする)。
  2. 表す給水管は45分、排水管は1時間30分なので、分にそろえる。1時間30分=60分+30分=90分。
    x分間に給水管から入る水:x/45
    x分間に排水管から出る水:x/90
  3. つなぐ入った水から出た水をひいた、たまった水の量が満水の1と同じなので、
    x/45-x/90=1
  4. 解くx/45-x/90=1
    両辺に90をかけて 2x-x=90
    x=90
  5. 確かめるx=90 を代入すると、
    左辺:90/45-90/90=1
    右辺:1
    左辺と右辺が等しいので、x=90 は方程式の解である。
  6. 解けた満水になるまでの時間は、90分である。
    答え 90分(1時間30分)

もっと見たい人へ(開くと表示されるよ)

つなぐ理由を自分の言葉で書く(「4. つなぐ」のふり返り)

自分の言葉で書くと、ぐっとわかるようになるよ。

「4. つなぐ」で、x/45-x/90 と 1 を=でつないだね。
この2つが等しいと言えるのはなぜ? 自分の言葉で書いてみよう。

ヒント:「何」と「何」が同じなのかを、問題の場面の言葉で書こう(x や式ではなく、「○年後の父の年齢」のように)。

模範を見る

入った水から出ていった水をひいた残りが、ちょうど満水になるから。

間違い探し

まちがいは、伸びる材料だよ。どこが違うか探してみよう。

この問題で起きやすいまちがいを、つまずきやすいポイントごとに並べたよ。どこが違うか考えてから開いてみよう。

ふえる・へるの取り違えつまずきやすい段階:「表す」

Aさんはこう書きました:x/45+x/90=1 どこが違う?

なぜそう書きたくなる?排水管も水が動くので、給水管と同じようにたしてしまう。

どう確かめる?xに30を入れると、給水管から30/45=2/3しか入らないのに満水になることになる。排水管は水を出すのでひく。

気づくコツ:「高い・後・増える」はたす、「安い・前・減る」はひく。場面の向きを確かめよう。

単位がそろっていないつまずきやすい段階:「表す」

Aさんはこう書きました:x/45-x/130=1 どこが違う?

なぜそう書きたくなる?1時間30分を「1.30」と見て、130分にしてしまう。

どう確かめる?xに90を入れると、90/45-90/130=2-9/13で1にならない。1時間=60分なので、1時間30分は60+30=90分にそろえる。

気づくコツ:式を作る前に、km と m、時間と分、L と mL などを1つにそろえよう。

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つまずきやすいポイントをすべて見る

ここまで理解できている?(小学校の内容)

つまずいたら、小学校の内容に戻っても大丈夫!

この問題は、次のことが分かっていれば解けるよ。1つずつ確かめよう。自信がないものは、リンク先で復習できるよ。

小学校の復習をすべて見る

学習指導要領の項目:⑵ 文字を用いた式 ア(エ)/⑶ 一元一次方程式 イ(イ)

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  1. 前に学ぶ単元正負の数、文字の式 準備中
  2. いまの単元1次方程式(中1)
  3. 次に学ぶ単元連立方程式 準備中

関連する単元

分野のつながりは ③方程式 のページで見られるよ。