仕事・水そうの文章題 007

仕事・水そう 007 ★★★ 発展

容積(ようせき)300m³のプールに、1台で毎分800Lの水を入れるポンプ2台で水を入れ始めました。途中で1台が止まり、残りは1台で入れたところ、全部で4時間で満水になりました。2台で入れていた時間は何時間何分ですか。

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?

テープ図水の量 1台毎分800L:2台で入れた水+1台で入れた水、時間(全部で4時間):2台 ?時間?分+1台。合計は 300m³水の量 1台毎分800L合計 300m³2台で入れた水1台で入れた水時間(全部で4時間)2台 ?時間?分1台
テープ図:量の合計や差を表す図

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

2台で入れた時間をx分とする(1台は240-x分)

(x を使ったほかの量の表し方は、「4. つなぐ」で式を選んだあとに出るよ。自分で考えてみよう)

ほかの置き方
  • 1台で入れた時間をx分とする(2台は240-x分)

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

  • ポンプは1分に入れる水をLで表しているので、プールの容積もLにそろえる。1m³=1000Lだから、300m³=300000L。
  • ポンプは「毎分」で入れるので、時間を分にそろえる。4時間=60分×4=240分。

✏ 答案に書く

  • 2台で入れた水:1600x(L)
  • 1台で入れた時間:240-x(分)
  • 1台で入れた水:800(240-x)(L)

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
2台で入れた水800×2=1600Lx分1600xL
1台で入れた時間240-x分
1台で入れた水800L240-x分800(240-x)L
  • 単位をそろえる:300m³=300000L、4時間=240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

2台で入れた時間を x分とするよ。方程式を選ぼう。

方程式

✏ 答案に書く

2台で入れた水と1台で入れた水を合わせると、プールの容積300000Lと同じなので、

1600x+800(240-x)=300000

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. 1600x+800(240-x)=300000
  2. 1600x+192000-800x=300000
  3. 800x+192000=300000
  4. 800x=108000
  5. x=135

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=135 を 1600x+800(240-x)=300000 に代入すると、

左辺:1600×135+800(240-135)=300000

右辺:300000

左辺と右辺が等しいので、x=135 は方程式の解である。

解説:てんびんで見ると、左辺 300000 と右辺 300000 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

2台で135分なら1600×135=216000L。1台の時間は240-135=105分で800×105=84000L。合わせて300000L=300m³になり、時間も135+105=240分=4時間で問題と合う。135分=2時間15分。

✏ 答案に書く

2台で入れた時間は、135分=2時間15分 である。

答え 2時間15分(135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2台で入れた時間をx分とする(1台は240-x分)。
  2. 表すポンプは1分に入れる水をLで表しているので、プールの容積もLにそろえる。1m³=1000Lだから、300m³=300000L。
    ポンプは「毎分」で入れるので、時間を分にそろえる。4時間=60分×4=240分。
    2台で入れた水:1600x(L)
    1台で入れた時間:240-x(分)
    1台で入れた水:800(240-x)(L)
  3. つなぐ2台で入れた水と1台で入れた水を合わせると、プールの容積300000Lと同じなので、
    1600x+800(240-x)=300000
  4. 解く1600x+800(240-x)=300000
    1600x+192000-800x=300000
    800x+192000=300000
    800x=108000
    x=135
  5. 確かめるx=135 を代入すると、
    左辺:1600×135+800(240-135)=300000
    右辺:300000
    左辺と右辺が等しいので、x=135 は方程式の解である。
  6. 解けた2台で入れた時間は、135分=2時間15分 である。
    答え 2時間15分(135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、1600x+800(240-x) と 300000 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

2台で入れた水と1台で入れた水をたすと、プールがいっぱいになる量になるから。

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。

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:1600x+800(4-x)=300 どこが違う?

なぜそう書きたくなる?m³とL、時間と分をそろえないまま、問題の数をそのまま使ってしまう。

どう確かめる?xに2を入れると、1600×2+800×2=4800で、右の300よりずっと大きい。毎分800Lの「L」と「分」に合わせて、300m³=300000L、4時間=240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。

1あたりといくつ分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:800x+800(240-x)=300000 どこが違う?

なぜそう書きたくなる?2台で入れているときも、1台分の800Lにしてしまう。

どう確かめる?xに135を入れると、800×135+800×105=192000Lで、300000Lに足りない。2台なら1分に800×2=1600L入る。

気づくコツ:全体 = 1あたり × いくつ分。かけるのか、わるのかを3つ組で確かめよう。

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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。

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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。