2直線の交点 009

2直線の交点 009 ★★★

直線 ℓ は2点 (-1, 5)、(2, -1) を通り、直線 m は2点 (-1, -5)、(3, 3) 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。

2点ずつがわかっている2直線ℓ は点 (-1, 5) と (2, -1) を通る右下がりの直線。m は点 (-1, -5) と (3, 3) を通る右上がりの直線。交点は「?」。xyℓm交点は?-224-44O(-1, 5)(2, -1)(-1, -5)(3, 3)

ℓ は連立方程式で、m は変化の割合で、式を求めてみよう。

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 は2点 (-1, 5)、(2, -1) を通る直線だから、y=ax+b とおく。

m は2点 (-1, -5)、(3, 3) 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:

x=-1 のとき y=5 だから、5=-a+b …①

x=2 のとき y=-1 だから、-1=2a+b …②

m:

x が -1 から 3 まで 4 増えると、y は -5 から 3 まで 8 増える。

1次関数では、変化の割合が c になる。(変化の割合)=(y の増加量)÷(x の増加量)に入れると、

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:

②-①より、-6=3a

a=-6÷3=-2

a=-2 を①に代入すると、5=(-2)×(-1)+b

b=5-2=3

m:

c=84=2

y=2x+d に x=-1、y=-5 を代入すると、-5=2×(-1)+d

d=-5-(-2)=-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=-2、b=3 を y=ax+b に戻すと、

y=-2x+3

m:

c=2、d=-3 を y=cx+d に戻すと、

y=2x-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

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=2x-3

-4x=-6

x=-6÷(-4)=32

x=3/2 を y=-2x+3 に代入すると、y=-2×32+3=0

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 のもう1つの組、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=3、y=3 を y=2x-3 に入れると、y=2×3-3=3。合っている。

交点の組、x=3/2、y=0 を y=2x-3 に入れると、y=2×32-3=0。合っている。

解説:答えを問題の場面に戻すと

x=3/2、y=0 は、ℓ の式に入れても -2×3/2+3=0、m の式に入れても 2×3/2-3=0 で、どちらも成り立つ。交点は x 軸の上にある。

✏ 答案に書く

2直線 ℓ、m の交点の座標は (32, 0) である。

答え (32, 0)

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2点 (-1, 5)、(2, -1) を通る直線だから、y=ax+b とおく。
    m は2点 (-1, -5)、(3, 3) を通る直線だから、y=cx+d とおく。
  2. 入れるℓ:
    x=-1 のとき y=5 だから、5=-a+b …①
    x=2 のとき y=-1 だから、-1=2a+b …②
    m:
    x が -1 から 3 まで 4 増えると、y は -5 から 3 まで 8 増える。
    1次関数では、変化の割合が c になる。(変化の割合)=(y の増加量)÷(x の増加量)に入れると、
  3. 求めるℓ:
    ②-①より、-6=3a
    a=-6÷3=-2
    a=-2 を①に代入すると、5=(-2)×(-1)+b
    b=5-2=3
    m:
    c=84=2
    y=2x+d に x=-1、y=-5 を代入すると、-5=2×(-1)+d
    d=-5-(-2)=-3
  4. 式にするℓ:
    a=-2、b=3 を y=ax+b に戻すと、
    y=-2x+3
    m:
    c=2、d=-3 を y=cx+d に戻すと、
    y=2x-3
  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=2x-3
    -4x=-6
    x=-6÷(-4)=32
    x=3/2 を y=-2x+3 に代入すると、y=-2×32+3=0
  6. 確かめるℓ のもう1つの組、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=3、y=3 を y=2x-3 に入れると、y=2×3-3=3。合っている。
    交点の組、x=3/2、y=0 を y=2x-3 に入れると、y=2×32-3=0。合っている。
    2直線 ℓ、m の交点の座標は (32, 0) である。
    答え (32, 0)

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2点を通る直線だから、ℓ は y=ax+b、m は y=cx+d とおいて、それぞれ2点から求められる。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:-5=2×(-1)+d で d=-7 どこが違う?

なぜそう書きたくなる?-5-(-2) を計算するとき、ひく数の符号を変え忘れる。

どう確かめる?-5-(-2)=-5+2=-3。y=2x-3 に x=3 を入れると 3 で、もう1つの組 (3, 3) と合う。

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。

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:(0, 3/2) 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=3/2、y=0 だから (3/2, 0)。

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
  • 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
  • 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。