2直線の交点 010

2直線の交点 010 ★★★

2直線 ℓ:x-y=-5、m:2x+y=-1 と 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。

2直線 ℓ、m と y 軸で囲まれた三角形右上がりの直線 ℓ と右下がりの直線 m、y 軸で囲まれた三角形に色がついている。三角形は y 軸の左にある。面積は「?」。xyℓm面積は?-4-3-2-1123-2-1123456O

三角形の頂点は、ℓ と y 軸の交点、m と y 軸の交点、ℓ と m の交点の3つだよ。

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。

✏ 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-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=ax+b とおく。

m の方程式 2x+y=-1 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-y=-5 の x を右辺に移項すると -y=-x-5、両辺に -1 をかけると y=x+5。y=ax+b と比べると、b は 5。

a は x の係数の 1。

m:

2x+y=-1 の 2x を右辺に移項すると y=-2x-1。y=cx+d と比べると、d は -1。

c は x の係数の -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:

b=5

a=1

m:

d=-1

c=-2

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、b=5 を y=ax+b に戻すと、

y=x+5

m:

c=-2、d=-1 を y=cx+d に戻すと、

y=-2x-1

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

三角形の頂点のうち、y 軸上の2つは切片から (0, 5) と (0, -1)。もう1つの頂点は ℓ と m の交点で、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、x+5=-2x-1

3x=-6

x=-6÷3=-2

x=-2 を y=x+5 に代入すると、y=(-2)+5=3

y 軸上の辺を底辺とすると、底辺の長さは 5-(-1)=6 cm。

高さは、交点 (-2, 3) から y 軸までの距離で 2 cm。

面積は 12×6×2=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

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

解説:答えを問題の場面に戻すと

交点 (-2, 3) を2つの方程式に入れると、-2-3=-5、2×(-2)+3=-1 で、どちらも成り立つ。底辺 6 cm、高さ 2 cm の三角形で、面積は 6×2÷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。
    ℓ の方程式 x-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=ax+b とおく。
    m の方程式 2x+y=-1 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-y=-5 の x を右辺に移項すると -y=-x-5、両辺に -1 をかけると y=x+5。y=ax+b と比べると、b は 5。
    a は x の係数の 1。
    m:
    2x+y=-1 の 2x を右辺に移項すると y=-2x-1。y=cx+d と比べると、d は -1。
    c は x の係数の -2。
  3. 求めるℓ:
    b=5
    a=1
    m:
    d=-1
    c=-2
  4. 式にするℓ:
    a=1、b=5 を y=ax+b に戻すと、
    y=x+5
    m:
    c=-2、d=-1 を y=cx+d に戻すと、
    y=-2x-1
  5. 使う三角形の頂点のうち、y 軸上の2つは切片から (0, 5) と (0, -1)。もう1つの頂点は ℓ と m の交点で、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、x+5=-2x-1
    3x=-6
    x=-6÷3=-2
    x=-2 を y=x+5 に代入すると、y=(-2)+5=3
    y 軸上の辺を底辺とすると、底辺の長さは 5-(-1)=6 cm。
    高さは、交点 (-2, 3) から y 軸までの距離で 2 cm。
    面積は 12×6×2=6
  6. 確かめる交点の組、x=-2、y=3 を y=-2x-1 に入れると、y=-2×(-2)-1=3。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・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、方程式を 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。三角形の頂点は、2直線と y 軸との交点(切片)と、2直線の交点。

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:底辺=5-1=4(cm) どこが違う?

なぜそう書きたくなる?(0, -1) の -1 の符号を見落として、5-1 と計算してしまう。

どう確かめる?y 軸上で 5 から -1 までの長さは 5-(-1)=6。目もりを数えても 6。

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。

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:6×2=12(cm²) どこが違う?

なぜそう書きたくなる?三角形の面積で ÷2 を忘れる。

どう確かめる?三角形の面積は 底辺×高さ÷2。

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。

  • 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
  • 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。