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。
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?
- ヒント1/3:問題文に「比例」「反比例」の言葉はあるかな? 表があれば、x が2倍になると y はどうなるかを見よう。
- ヒント2/3:x×y が一定なら反比例、y÷x が一定なら比例だよ。
✏ 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=
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=
20=
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=
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=
y=
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=
45=
両辺に x をかけると、45x=
x=
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=
求めた歯車 B の組、x=16、y=45 を y=
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。
- 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。 - 入れるx=36 のとき y=20 だから、y=
ax に代入すると、
20=a36 - 求める両辺に 36 をかけると、a=
20×36= 720 - 式にするa=720 を y=
ax に戻すと、
y=720x - 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 - 確かめる歯車 A の組、x=36、y=20 を y=
720x に入れると、y=72036= 。合っている。20
求めた歯車 B の組、x=16、y=45 を y=720x に入れると、y=72016= 。合っている。45
B の歯の数を 16 にすればよい。
答え 16
解けたね! どうしてその形でおけたのか、自分の言葉で言えたかな? 次は、ちがう分野の問題にも挑戦してみよう。
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=
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=
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。
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。
小6「比例と反比例」を確かめる
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。
- 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。
中1「1次方程式」を確かめる
ためしに1問:5a=-20 を解くと?
答えを見る
a=-4