1次関数の場面 007
地上の気温が 20℃ のとき、上空の気温は、高さが 100 m 上がるごとに 0.6℃ ずつ下がるものとします。地上から 1.5 km の高さの気温は何℃ ですか。
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
場面の中で、ともなって変わる2つの量を見つけよう。はじめの量(x=0 のとき)と、1あたりに変わる量はどれかな?
高さの単位が、m と km の2つあるね。どちらにそろえるか決めよう。
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。
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?
- ヒント1/3:x が1増えるごとに、y はいつも同じだけ変わっているかな? 変わる量が一定(0 ではない同じ量)なら1次関数だよ。
- ヒント2/3:x=0 のときの y(はじめの量)が 0 でなければ、y=ax+b の b がある形だよ。
✏ 答案に書く
地上からの高さを x km、その高さの気温を y℃ とする。
地上(高さ 0)の気温が 20℃ で、そこから高さに対して一定の割合で下がるから、y=
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
b は、地上(x=0 のとき)の気温。20℃ だから、b は 20。
a は、高さ 1 km あたりに変わる気温。100 m ごとに 0.6℃ 下がるから、1 km(1000 m)では 0.6×10=6℃ 下がる。a は -6。
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=
a=
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=-6、b=20 を y=
y=
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
x の単位は km。1.5 km だから、x=1.5 を代入する。
y=
y=
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
地上の組、x=0、y=20 を y=
高さ 100 m(0.1 km)の組、x=0.1、y=19.4 を y=
解説:答えを問題の場面に戻すと
1500 m は 100 m の 15 倍だから、気温は 0.6×15=9℃ 下がって 20-9=11℃。地上より高い所の方が気温が低く、山に登ると涼しく感じることとも合う。
✏ 答案に書く
地上から 1.5 km の高さの気温は 11℃ である。
答え 11℃
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。
- おく地上からの高さを x km、その高さの気温を y℃ とする。
地上(高さ 0)の気温が 20℃ で、そこから高さに対して一定の割合で下がるから、y=ax+ とおく。b - 入れるb は、地上(x=0 のとき)の気温。20℃ だから、b は 20。
a は、高さ 1 km あたりに変わる気温。100 m ごとに 0.6℃ 下がるから、1 km(1000 m)では 0.6×10=6℃ 下がる。a は -6。 - 求めるb=
20
a=-6 - 式にするa=-6、b=20 を y=
ax+ に戻すと、b
y=-6x+ 20 - 使うx の単位は km。1.5 km だから、x=1.5 を代入する。
y=-6x+ に x=1.5 を代入すると、20
y=-6×1.5+ 20= 11 - 確かめる地上の組、x=0、y=20 を y=
-6x+ に入れると、y=20 -6×0+ 。合っている。20= 20
高さ 100 m(0.1 km)の組、x=0.1、y=19.4 を y=-6x+ に入れると、y=20 -6×0.1+ 。合っている。20= 19.4
地上から 1.5 km の高さの気温は 11℃ である。
答え 11℃
解けたね! どうしてその形でおけたのか、自分の言葉で言えたかな? 次は、ちがう分野の問題にも挑戦してみよう。
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=
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
地上の気温 20℃ から、高さが同じだけ上がるごとに、気温も同じだけ下がるから。1 km あたり 6℃ 下がるので、y=-6x+20 と表せる。
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。
単位・量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:y=-6×1500+20 どこが違う?
なぜそう書きたくなる?高さを km で決めたのに、問題の 1500(m)をそのまま入れてしまう。
どう確かめる?x の単位は km。1500 m=1.5 km だから x=1.5。
気づくコツ:分と時間、cm と m のように、単位がそろっているか確かめてから式にしよう。
単位・量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:a=-0.6 どこが違う?
なぜそう書きたくなる?「100 m ごとに 0.6℃」を、1 km ごとの量に直し忘れる。
どう確かめる?a は x が 1 増えるとき(1 km 上がるとき)の変化。1 km は 100 m の 10 倍だから、0.6×10=6℃ 下がる。
気づくコツ:分と時間、cm と m のように、単位がそろっているか確かめてから式にしよう。
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:a=6 として y=6×1.5+20=29 どこが違う?
なぜそう書きたくなる?「0.6℃ ずつ下がる」の数だけを見て、下がることを a の符号に表し忘れる。
どう確かめる?高さが上がると気温は下がるので、a は負の数。a=6 だと、1.5 km 上の気温が 29℃ になり、地上の 20℃ より高くなってしまう。
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。
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。
- 比例は y=ax。x が1増えると y は a ずつ増え、グラフは原点を通る直線になる。
中1「比例と反比例」を確かめる
ためしに1問:y は x に比例し、x=3 のとき y=-12。比例定数は?
答えを見る
-12÷3=-4
- 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。
小6・中1「分数・小数の計算」を確かめる
ためしに1問:4÷(2/3) は?
答えを見る
4×3/2=6
- 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。
中1「正負の数」を確かめる
ためしに1問:-2-(-7) は?
答えを見る
5