2直線の交点 004

2直線の交点 004 ★★☆

2つの方程式 ℓ:x+2y=4、m:3x-y=5 のグラフの交点の座標を求めなさい。

まず、答えを入れてみよう:座標

(,)

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。

2つの方程式のグラフ ℓ と mx+2y=4 のグラフ ℓ(ゆるやかな右下がり)と、3x-y=5 のグラフ m(急な右上がり)が交わっている。交点は「?」。xyℓm交点は?-112345-2-112345O

どちらも方程式の形だね。まず、それぞれ y について解こう。

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。

✏ 答案に書く

x と y は、問題文のとおりとする。

ℓ の方程式 x+2y=4 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。

m の方程式 3x-y=5 は、y について解くと、y が x の1次式で表されるから、y=cx+d とおく。

解説:a・b・c・d 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

ℓ:

x+2y=4 の x を右辺に移項すると 2y=-x+4、両辺を 2 でわると y=-12x+2。y=ax+b と比べると、b は 2。

a は x の係数の -1/2。

m:

3x-y=5 の 3x を右辺に移項すると -y=-3x+5、両辺に -1 をかけると y=3x-5。y=cx+d と比べると、d は -5。

c は x の係数の 3。

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

ℓ:

b=2

a=-12

m:

d=-5

c=3

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

ℓ:

a=-1/2、b=2 を y=ax+b に戻すと、

y=-12x+2

m:

c=3、d=-5 を y=cx+d に戻すと、

y=3x-5

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

交点では、ℓ と m の y の値が等しい。

2つの式の y を等しいとおくと、-12x+2=3x-5

-72x=-7

x=-7÷(-72)=2

x=2 を y=-12x+2 に代入すると、y=-12×2+2=1

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

交点の組、x=2、y=1 を y=3x-5 に入れると、y=3×2-5=1。合っている。

解説:答えを問題の場面に戻すと

x=2、y=1 を2つの方程式に入れると、2+2×1=4、3×2-1=5 で、どちらも成り立つ。だから (2, 1) は、連立方程式 x+2y=4、3x-y=5 の解でもある。

✏ 答案に書く

2つのグラフ ℓ、m の交点の座標は (2, 1) である。

答え (2, 1)

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。
    ℓ の方程式 x+2y=4 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。
    m の方程式 3x-y=5 は、y について解くと、y が x の1次式で表されるから、y=cx+d とおく。
  2. 入れるℓ:
    x+2y=4 の x を右辺に移項すると 2y=-x+4、両辺を 2 でわると y=-12x+2。y=ax+b と比べると、b は 2。
    a は x の係数の -1/2。
    m:
    3x-y=5 の 3x を右辺に移項すると -y=-3x+5、両辺に -1 をかけると y=3x-5。y=cx+d と比べると、d は -5。
    c は x の係数の 3。
  3. 求めるℓ:
    b=2
    a=-12
    m:
    d=-5
    c=3
  4. 式にするℓ:
    a=-1/2、b=2 を y=ax+b に戻すと、
    y=-12x+2
    m:
    c=3、d=-5 を y=cx+d に戻すと、
    y=3x-5
  5. 使う交点では、ℓ と m の y の値が等しい。
    2つの式の y を等しいとおくと、-12x+2=3x-5
    -72x=-7
    x=-7÷(-72)=2
    x=2 を y=-12x+2 に代入すると、y=-12×2+2=1
  6. 確かめる交点の組、x=2、y=1 を y=3x-5 に入れると、y=3×2-5=1。合っている。
    2つのグラフ ℓ、m の交点の座標は (2, 1) である。
    答え (2, 1)

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・y=cx+d 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

2つの方程式は、どちらも y について解くと y が x の1次式で表されるから、ℓ は y=ax+b、m は y=cx+d とおける。2つのグラフの交点の座標は、2つの方程式を連立方程式として解いた解になる。

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:ℓ:y=-x+4 どこが違う?

なぜそう書きたくなる?x を移項したあと、両辺を 2 でわるのを忘れる。

どう確かめる?x=0 を x+2y=4 に入れると y=2。y=-x+4 だと y=4 になって合わない。

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。

グラフ・座標の読みちがいつまずきやすい段階:「図」

Aさんはこう書きました:(1, 2) どこが違う?

なぜそう書きたくなる?求めた x と y を、座標に書く順番をまちがえる。

どう確かめる?座標は (x 座標, y 座標) の順。x=2、y=1 だから (2, 1)。

気づくコツ:座標は (x, y) の順。まず横(x)、次にたて(y)を読むよ。目もり1つ分がいくつかも確かめよう。

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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。

  • 2つの式をひいたり(加減法)、一方を他方に代入したり(代入法)して、文字を1つ消して解く。

    ためしに1問:7=2a+b、1=-a+b を解くと?

    答えを見る

    ひくと 6=3a で a=2、b=3

    中2「連立方程式」を確かめる
  • 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
  • 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。