方程式とグラフ 010

方程式とグラフ 010 ★★★

方程式 3x+4y=12 のグラフと、x 軸、y 軸で囲まれた三角形の面積を求めなさい。座標の1目もりは 1 cm とします。

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、わかっている数(組・点・式)と、求める「?」を見つけよう。

方程式 3x+4y=12 のグラフと2つの軸で囲まれた三角形3x+4y=12 のグラフは右下がりの直線。直線と x 軸、y 軸で囲まれた三角形に色がついている。面積は「?」。xy3x+4y=12面積は?-1123456-112345O

三角形の頂点のうち2つは、グラフが x 軸・y 軸と交わる点だよ。

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。1次関数なら y=ax+b とおくよ。おいた式の文字は、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

x と y は、問題文のとおりとする。

方程式 3x+4y=12 は、y について解くと、y が x の1次式で表されるから、y=ax+b とおく。

解説:a・b 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(や、傾き・切片)を、おいた式に入れよう。

✏ 答案に書く

3x+4y=12 の 3x を右辺に移項すると 4y=-3x+12、両辺を 4 でわると y=-34x+3。y=ax+b と比べると、b は数の項の 3。

a は x の係数の -3/4。

4. 求める

おいた式のわからない数(a と b など)を求めよう。2組わかっているときは、変化の割合か連立方程式で求めるよ。

✏ 答案に書く

b=3

a=-34

5. 式にする

求めた数を、おいた式に戻すと、x と y の関係が1つの式になるよ。

✏ 答案に書く

a=-3/4、b=3 を y=ax+b に戻すと、

y=-34x+3

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

三角形の頂点を調べる。y 軸との交点は切片から (0, 3)。x 軸との交点は y=0 のときだから、y=0 を代入する。

y=-34x+3 に y=0 を代入すると、

0=-34x+3

-34x=0-3=-3

x=-3÷(-34)=4

三角形の頂点は (0, 0)、(4, 0)、(0, 3)。底辺 4 cm、高さ 3 cm の直角三角形だから、面積は

12×4×3=6

7. 確かめる

はじめの組や、ほかの組に戻して、式が合っているか確かめよう。

✏ 答案に書く

3x+4y=12 を満たす組、x=-4、y=6 を y=-34x+3 に入れると、y=-34×(-4)+3=6。合っている。

解説:答えを問題の場面に戻すと

x=4、y=0 をもとの方程式に入れると 3×4+4×0=12、x=0、y=3 を入れると 3×0+4×3=12 で、どちらも成り立つ。三角形は、たて 3 cm・横 4 cm の長方形の半分で、12÷2=6 cm²。

✏ 答案に書く

三角形の面積は 6 cm² である。

答え 6 cm²

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x と y は、問題文のとおりとする。
    方程式 3x+4y=12 は、y について解くと、y が x の1次式で表されるから、y=ax+b とおく。
  2. 入れる3x+4y=12 の 3x を右辺に移項すると 4y=-3x+12、両辺を 4 でわると y=-34x+3。y=ax+b と比べると、b は数の項の 3。
    a は x の係数の -3/4。
  3. 求めるb=3
    a=-34
  4. 式にするa=-3/4、b=3 を y=ax+b に戻すと、
    y=-34x+3
  5. 使う三角形の頂点を調べる。y 軸との交点は切片から (0, 3)。x 軸との交点は y=0 のときだから、y=0 を代入する。
    y=-34x+3 に y=0 を代入すると、
    0=-34x+3
    -34x=0-3=-3
    x=-3÷(-34)=4
    三角形の頂点は (0, 0)、(4, 0)、(0, 3)。底辺 4 cm、高さ 3 cm の直角三角形だから、面積は
    12×4×3=6
  6. 確かめる3x+4y=12 を満たす組、x=-4、y=6 を y=-34x+3 に入れると、y=-34×(-4)+3=6。合っている。
    三角形の面積は 6 cm² である。
    答え 6 cm²

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+b 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

3x+4y=12 を y について解くと y=-(3/4)x+3 となり、y が x の1次式で表されるから。グラフが軸と交わる点は、式に x=0・y=0 を入れて求められる。

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。

a を求める計算のまちがいつまずきやすい段階:「求める」

Aさんはこう書きました:4×3=12(cm²) どこが違う?

なぜそう書きたくなる?長方形の面積と同じように、底辺×高さ で止めてしまう。

どう確かめる?三角形の面積は 底辺×高さ÷2。たて 3 cm・横 4 cm の長方形の半分になる。

気づくコツ:求めた a を、はじめの組に戻して成り立つか確かめよう。

a を求める計算のまちがいつまずきやすい段階:「求める」

Aさんはこう書きました:切片は 12 どこが違う?

なぜそう書きたくなる?4 でわる前の 12 を、切片と読んでしまう。

どう確かめる?x=0 を 3x+4y=12 に入れると 4y=12 で y=3。y 軸との交点は (0, 3)。

気づくコツ:求めた a を、はじめの組に戻して成り立つか確かめよう。

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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。

  • 等式を「y=…」の形に変形する(y について解く)には、y 以外の項を移項し、y の係数でわる。

    ためしに1問:x+y=7 を y について解くと?

    答えを見る

    y=-x+7

    中2「式の変形」を確かめる
  • 点の位置は (x 座標, y 座標) で表す。y 軸上の点は x 座標が 0。

    ためしに1問:原点から左へ2、上へ5 の点の座標は?

    答えを見る

    (-2, 5)

    中1「座標とグラフ」を確かめる
  • 分数のわり算は、わる数の逆数をかける。小数は分数になおすと計算しやすいことがある。

    ためしに1問:4÷(2/3) は?

    答えを見る

    4×3/2=6

    小6・中1「分数・小数の計算」を確かめる

学習指導要領の項目:C(1) ア(ウ)/C(1) イ(ア)

前の単元・次の単元

  1. 前に学ぶ単元比例と反比例、1次方程式
  2. いまの単元1次関数(中2)
  3. 次に学ぶ単元関数 y=ax²

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。