1次関数の場面 014

1次関数の場面 014 ★★★

温度の表し方には、ふだん使う「℃(セ氏)」のほかに、アメリカなどで使われる「°F(カ氏)」があります。0℃ は 32°F、100℃ は 212°F で、カ氏の温度はセ氏の温度の1次関数です。セ氏とカ氏で、温度を表す数が同じになるのは何℃ のときですか。

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

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?

セ氏の温度とカ氏の温度0℃ は 32°F、100℃ は 212°F。セ氏とカ氏の数が同じになる温度は「?」。セ氏(℃)0100?カ氏(°F)32212?+100+180

「?」の2つのマスには、同じ数が入るよ。

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

セ氏の温度を x℃、カ氏の温度を y°F とする。

カ氏の温度 ℓ は、セ氏の温度の1次関数であるから、y=ax+b とおく(問題文)。

「カ氏の数=セ氏の数」を表す m は、y と x が等しい関係で、比例定数 1 の比例だから、y=cx とおく。

解説:a・b・c 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=0 のとき y=32 だから、y=ax+b の b は 32。

x=100 のとき y=212 を y=ax+32 に代入すると、

212=a×100+32

m:

数が同じなら y と x が等しいから、c は 1。

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=32

100a=212-32=180

a=180÷100=1.8

m:

c=1

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=1.8、b=32 を y=ax+b に戻すと、

y=1.8x+32

m:

c=1 を y=cx に戻すと、

y=x

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

数が同じになるのは、ℓ と m の y の値が等しいとき(2つのグラフの交点)。

2つの式の y を等しいとおくと、1.8x+32=x

0.8x=-32

x=-32÷0.8=-40

x=-40 を y=1.8x+32 に代入すると、y=1.8×(-40)+32=-40

交点の x 座標は -40 だから、-40℃ のとき、カ氏で表しても -40°F になる。

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

100℃ の組、x=100、y=212 を y=1.8x+32 に入れると、y=1.8×100+32=212。合っている。

解説:答えを問題の場面に戻すと

-40℃ をカ氏に直すと 1.8×(-40)+32=-72+32=-40°F で、数が同じになる。とても寒い温度だけれど、冬の北極や南極の近くなどでは、実際にある気温。

✏ 答案に書く

セ氏とカ氏で数が同じになるのは、-40℃ のときである。

答え -40℃

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. おくセ氏の温度を x℃、カ氏の温度を y°F とする。
    カ氏の温度 ℓ は、セ氏の温度の1次関数であるから、y=ax+b とおく(問題文)。
    「カ氏の数=セ氏の数」を表す m は、y と x が等しい関係で、比例定数 1 の比例だから、y=cx とおく。
  2. 入れるℓ:
    x=0 のとき y=32 だから、y=ax+b の b は 32。
    x=100 のとき y=212 を y=ax+32 に代入すると、
    212=a×100+32
    m:
    数が同じなら y と x が等しいから、c は 1。
  3. 求めるℓ:
    b=32
    100a=212-32=180
    a=180÷100=1.8
    m:
    c=1
  4. 式にするℓ:
    a=1.8、b=32 を y=ax+b に戻すと、
    y=1.8x+32
    m:
    c=1 を y=cx に戻すと、
    y=x
  5. 使う数が同じになるのは、ℓ と m の y の値が等しいとき(2つのグラフの交点)。
    2つの式の y を等しいとおくと、1.8x+32=x
    0.8x=-32
    x=-32÷0.8=-40
    x=-40 を y=1.8x+32 に代入すると、y=1.8×(-40)+32=-40
    交点の x 座標は -40 だから、-40℃ のとき、カ氏で表しても -40°F になる。
  6. 確かめる100℃ の組、x=100、y=212 を y=1.8x+32 に入れると、y=1.8×100+32=212。合っている。
    セ氏とカ氏で数が同じになるのは、-40℃ のときである。
    答え -40℃

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 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

カ氏の温度はセ氏の温度の1次関数(問題文)だから y=ax+b、数が同じになる関係は y=cx(c=1 の比例。つまり y=x)とおける。数が同じになる温度は、2つのグラフの交点の x 座標。

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:1.8x-x=32 で 0.8x=32 どこが違う?

なぜそう書きたくなる?32 を右辺に移すとき、符号を変え忘れる。

どう確かめる?x=40 を入れると、カ氏は 1.8×40+32=104 で、40 にならない。

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。

増加量・変化の割合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:a=100÷180 どこが違う?

なぜそう書きたくなる?(x の増加量)÷(y の増加量)と、逆にわってしまう。

どう確かめる?a=(212-32)÷(100-0)=1.8。100℃ を入れて 212 になるか確かめよう。

気づくコツ:(y の増加量)÷(x の増加量)。どちらも「あと-まえ」の順でひき算しよう。

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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。

  • 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。

    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

    中1「比例と反比例」を確かめる
  • 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

学習指導要領の項目:C(1) ア(イ)/C(1) イ(イ)

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。