反比例の場面 013

反比例の場面 013 ★★★

歯の数が 36 の歯車 A と、歯車 B がかみ合っています。A が 1 分間に 20 回転するとき、B を 1 分間に 45 回転させるには、B の歯の数をいくつにすればよいですか。

分数は 3/4、負の数は -2 のように書いてね。

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

表や図で、ともなって変わる2つの量を見つけよう。わかっている数と、求める「?」はどれかな?

かみ合う歯車 A・B の歯の数と回転数A は歯の数 36、1分間に 20 回転。B は1分間に 45 回転させたい。B の歯の数は「?」。歯車AB歯の数36?1分間の回転数2045

かみ合う2つの歯車では、1分間にかみ合う歯の数が同じになるよ。

2. おく

x と y が何の量かを1文で書いて、関係の形を決めよう。比例なら y=ax、反比例なら y=a/x とおくよ。a は、まだわからない数だね。

やってみよう:形をえらぶ

x と y の関係は、どの形でおける?

おく式の形

✏ 答案に書く

かみ合う歯車の歯の数を x、1分間の回転数を y 回とする。

かみ合う2つの歯車は、1分間にかみ合って進む歯の数(歯の数×回転数)が等しいので、A でも B でも x×y は同じ数になる。回転数は歯の数に反比例するから、y=ax とおく。

解説:a は、まだわからない数。次の「3. 入れる」で、わかっていることを使って決めるよ。

3. 入れる

わかっている x と y の組を、おいた式に入れよう。

✏ 答案に書く

x=36 のとき y=20 だから、y=ax に代入すると、

20=a36

4. 求める

比例定数(a など)についての方程式になったね。1次方程式と同じように解こう。

✏ 答案に書く

両辺に 36 をかけると、a=20×36=720

5. 式にする

求めた比例定数を戻すと、x と y の関係が式になるよ。

✏ 答案に書く

a=720 を y=ax に戻すと、

y=720x

6. 使う

式ができれば、どんな x でも y がわかる。聞かれている数を求めよう。

✏ 答案に書く

B を 1 分間に 45 回転させたいから、y=45 を代入する。

y=720x に y=45 を代入すると、

45=720x

両辺に x をかけると、45x=720

x=720÷45=16

7. 確かめる

ほかの組や、はじめの組に戻して、式が合っているか確かめよう。

✏ 答案に書く

歯車 A の組、x=36、y=20 を y=720x に入れると、y=72036=20。合っている。

求めた歯車 B の組、x=16、y=45 を y=720x に入れると、y=72016=45。合っている。

解説:答えを問題の場面に戻すと

B の歯の数が 16 なら、1分間に 16×45=720 の歯が進む。A も 36×20=720 で、かみ合う歯の数が等しい。B は A より速く回るので、歯の数が A より少ない 16 は、大きさも合っている。

✏ 答案に書く

B の歯の数を 16 にすればよい。

答え 16

模範答案

答案(ノート)には、右側の文と式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。

  1. おくかみ合う歯車の歯の数を x、1分間の回転数を y 回とする。
    かみ合う2つの歯車は、1分間にかみ合って進む歯の数(歯の数×回転数)が等しいので、A でも B でも x×y は同じ数になる。回転数は歯の数に反比例するから、y=ax とおく。
  2. 入れるx=36 のとき y=20 だから、y=ax に代入すると、
    20=a36
  3. 求める両辺に 36 をかけると、a=20×36=720
  4. 式にするa=720 を y=ax に戻すと、
    y=720x
  5. 使うB を 1 分間に 45 回転させたいから、y=45 を代入する。
    y=720x に y=45 を代入すると、
    45=720x
    両辺に x をかけると、45x=720
    x=720÷45=16
  6. 確かめる歯車 A の組、x=36、y=20 を y=720x に入れると、y=72036=20。合っている。
    求めた歯車 B の組、x=16、y=45 を y=720x に入れると、y=72016=45。合っている。
    B の歯の数を 16 にすればよい。
    答え 16

もっと見たい人へ(開くと表示されるよ)

その形でおける理由を自分の言葉で書く(「2. おく」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。

「2. おく」で、y=ax とおいたね。
なぜ、その形でおけると言えるのかな? 自分の言葉で書いてみよう。

ヒント:問題文の言葉や、表で x が2倍・3倍になったときの y の変わり方を使って書こう。

模範を見る

かみ合う2つの歯車は、1分間にかみ合う歯の数が等しいので、歯の数×回転数 はどちらの歯車でも同じ数になる。だから回転数は歯の数に反比例する。

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。

形の取りちがえつまずきやすい段階:「おく」

Aさんはこう書きました:y=5/9 x とおいて x=81 どこが違う?

なぜそう書きたくなる?歯の数と回転数を、比例だと思ってしまう。

どう確かめる?歯の数が多い歯車ほど、1回転するのに多くの歯が進むので、ゆっくり回る。歯の数が 81 では、A よりゆっくり回ってしまう。

気づくコツ:表で x を2倍・3倍したとき y がどうなるか、x=0 のとき y はいくつかを見ると、どの形でおけるかがわかるよ。

聞かれていることとのずれつまずきやすい段階:「確かめる」

Aさんはこう書きました:答え 720 どこが違う?

なぜそう書きたくなる?a=720 を求めたところで、答えにしてしまう。

どう確かめる?a=720 は1分間にかみ合う歯の数。y=720x に y=45 を入れて歯の数を求める。

気づくコツ:最後に問題文をもう一度読んで、聞かれている量(x か y か、何の量か)で答えよう。

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よくある間違いをすべて見る

ここまで理解できている?(前の学習)

つまずいたら、前に学んだところに戻っても大丈夫!

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。

  • x が2倍・3倍になると y も2倍・3倍になるのが比例、1/2倍・1/3倍になるのが反比例。

    ためしに1問:y が x に比例し、x=2 のとき y=10 です。x=6 のとき y は?

    答えを見る

    x が3倍だから y も3倍で 30。

    小6「比例と反比例」を確かめる
  • 等式の両辺を同じ数でわったり、同じ数をかけたりしても、等式は成り立つ。

    ためしに1問:5a=-20 を解くと?

    答えを見る

    a=-4

    中1「1次方程式」を確かめる

学習指導要領の項目:C(1) ア(イ)/C(1) イ(イ)

前の単元・次の単元

  1. 前に学ぶ単元文字の式 準備中
  2. いまの単元比例と反比例(中1)
  3. 次に学ぶ単元1次関数

関連する単元

分野のつながりは ④関数 のページで見られるよ。