2直線の交点 007

2直線の交点 007 ★★☆

直線 ℓ は y 軸と点 (0, -3) で交わり、点 (2, 1) を通ります。直線 m は2点 (1, 5)、(4, 2) を通ります。ℓ と m 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。

通る点がわかっている2直線ℓ は点 (0, -3) と (2, 1) を通る右上がりの直線。m は点 (1, 5) と (4, 2) を通る右下がりの直線。交点は「?」。xyℓm交点は?-1123456-3-2-1123456O(0, -3)(2, 1)(1, 5)(4, 2)

ℓ は切片と1点、m は2点がわかっているね。

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 は y 軸と (0, -3) で交わり、(2, 1) を通る直線だから、y=ax+b とおく。

m は2点 (1, 5)、(4, 2) を通る直線だから、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:

ℓ が y 軸と交わる点は (0, -3)、つまり切片が -3 だから、b=-3。y=ax-3 に x=2、y=1 を代入すると、

1=a×2-3

m:

x=1 のとき y=5 だから、5=c+d …①

x=4 のとき y=2 だから、2=4c+d …②

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:

2a=1-(-3)=4

a=4÷2=2

m:

②-①より、-3=3c

c=-3÷3=-1

c=-1 を①に代入すると、5=(-1)×1+d

d=5-(-1)=6

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=2、b=-3 を y=ax+b に戻すと、

y=2x-3

m:

c=-1、d=6 を y=cx+d に戻すと、

y=-x+6

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、2x-3=-x+6

3x=9

x=9÷3=3

x=3 を y=2x-3 に代入すると、y=2×3-3=3

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

ℓ が通る点の組、x=2、y=1 を y=2x-3 に入れると、y=2×2-3=1。合っている。

m のもう1つの組、x=4、y=2 を y=-x+6 に入れると、y=-4+6=2。合っている。

交点の組、x=3、y=3 を y=-x+6 に入れると、y=-3+6=3。合っている。

解説:答えを問題の場面に戻すと

x=3、y=3 は、ℓ の式に入れても 2×3-3=3、m の式に入れても -3+6=3 で、どちらも成り立つ。

✏ 答案に書く

2直線 ℓ、m の交点の座標は (3, 3) である。

答え (3, 3)

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 は y 軸と (0, -3) で交わり、(2, 1) を通る直線だから、y=ax+b とおく。
    m は2点 (1, 5)、(4, 2) を通る直線だから、y=cx+d とおく。
  2. 入れるℓ:
    ℓ が y 軸と交わる点は (0, -3)、つまり切片が -3 だから、b=-3。y=ax-3 に x=2、y=1 を代入すると、
    1=a×2-3
    m:
    x=1 のとき y=5 だから、5=c+d …①
    x=4 のとき y=2 だから、2=4c+d …②
  3. 求めるℓ:
    2a=1-(-3)=4
    a=4÷2=2
    m:
    ②-①より、-3=3c
    c=-3÷3=-1
    c=-1 を①に代入すると、5=(-1)×1+d
    d=5-(-1)=6
  4. 式にするℓ:
    a=2、b=-3 を y=ax+b に戻すと、
    y=2x-3
    m:
    c=-1、d=6 を y=cx+d に戻すと、
    y=-x+6
  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、2x-3=-x+6
    3x=9
    x=9÷3=3
    x=3 を y=2x-3 に代入すると、y=2×3-3=3
  6. 確かめるℓ が通る点の組、x=2、y=1 を y=2x-3 に入れると、y=2×2-3=1。合っている。
    m のもう1つの組、x=4、y=2 を y=-x+6 に入れると、y=-4+6=2。合っている。
    交点の組、x=3、y=3 を y=-x+6 に入れると、y=-3+6=3。合っている。
    2直線 ℓ、m の交点の座標は (3, 3) である。
    答え (3, 3)

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

ℓ も m も直線だから、ℓ は y=ax+b、m は y=cx+d とおける。ℓ は切片 b と1点から a を、m は2点から c・d を求める。交点では、2つの式の y が等しい。

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。

符号のまちがいつまずきやすい段階:「入れる」

Aさんはこう書きました:m:②-①で 3=3c(y=x+4) どこが違う?

なぜそう書きたくなる?②-①の計算で、2-5 を 3 としてしまう。

どう確かめる?(1, 5) と (4, 2) では、x が増えると y はへっている。傾きは負の数になるはず。2-5=-3 で、-3=3c。

気づくコツ:負の数を代入するときは、かっこをつけて (-3) のように書こう。

符号のまちがいつまずきやすい段階:「入れる」

Aさんはこう書きました:ℓ:1=2a-3 から a=-1 どこが違う?

なぜそう書きたくなる?移項で -3 の符号を変え忘れる。

どう確かめる?2a=1+3=4 で a=2。y=2x-3 に x=2 を入れると 1 で合う。

気づくコツ:負の数を代入するときは、かっこをつけて (-3) のように書こう。

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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
  • 負の数のひき算は、ひく数の符号を変えてたす。かけ算・わり算は符号を先に決める。

    ためしに1問:-2-(-7) は?

    答えを見る

    5

    中1「正負の数」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

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。