速さ・動く点 003
長方形 ABCD があり、AB=6 cm、BC=10 cm です。点 P は B を出発して、辺 BC 上を C まで毎秒 1 cm の速さで動きます。P が B を出発してから 4 秒後の、四角形 APCD の面積は何 cm² 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
グラフや図で、区間ごとに、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?
P が B にあるとき、四角形 APCD は長方形全体になるね。P が動くと、三角形 ABP のぶんだけ面積がへっていくよ。
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。
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
点 P が B を出発してからの時間を x 秒、四角形 APCD の面積を y cm² とする。
四角形 APCD の面積は、長方形の面積から三角形 ABP の面積をひいたもので、三角形 ABP の面積は BP(x cm)に比例して増えるから、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、P が B にあるとき(x=0 のとき)の面積。このとき四角形 APCD は長方形 ABCD 全体だから、6×10=60 cm²。b は 60。
a は、1 秒あたりに変わる面積。1 秒で BP が 1 cm のびると、三角形 ABP の面積は 6×1÷2=3 cm² 増えるので、四角形 APCD の面積は 3 cm² へる。a は -3。
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=-3、b=60 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
聞かれているのは 4 秒後の面積だから、x=4 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
出発のときの組、x=0、y=60 を y=
P が C に着いたときの組、x=10、y=30 を y=
解説:答えを問題の場面に戻すと
4 秒後は BP=4 cm で、三角形 ABP の面積は 6×4÷2=12 cm²。長方形の 60 cm² からひくと 60-12=48 cm² で、問題と合う。P が C に着く 10 秒後まで(0≦x≦10)この式が使える。
✏ 答案に書く
4 秒後の四角形 APCD の面積は 48 cm² である。
答え 48 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。
- おく点 P が B を出発してからの時間を x 秒、四角形 APCD の面積を y cm² とする。
四角形 APCD の面積は、長方形の面積から三角形 ABP の面積をひいたもので、三角形 ABP の面積は BP(x cm)に比例して増えるから、y=ax+ とおく。b - 入れるb は、P が B にあるとき(x=0 のとき)の面積。このとき四角形 APCD は長方形 ABCD 全体だから、6×10=60 cm²。b は 60。
a は、1 秒あたりに変わる面積。1 秒で BP が 1 cm のびると、三角形 ABP の面積は 6×1÷2=3 cm² 増えるので、四角形 APCD の面積は 3 cm² へる。a は -3。 - 求めるb=
60
a=-3 - 式にするa=-3、b=60 を y=
ax+ に戻すと、b
y=-3x+ 60 - 使う聞かれているのは 4 秒後の面積だから、x=4 を代入する。
y=-3x+ に x=4 を代入すると、60
y=-3×4+ 60= 48 - 確かめる出発のときの組、x=0、y=60 を y=
-3x+ に入れると、y=60 -3×0+ 。合っている。60= 60
P が C に着いたときの組、x=10、y=30 を y=-3x+ に入れると、y=60 -3×10+ 。合っている。60= 30
4 秒後の四角形 APCD の面積は 48 cm² である。
答え 48 cm²
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
四角形 APCD の面積は、長方形の面積 60 cm² から、BP に比例して増える三角形 ABP の面積をひいたものだから。1 秒ごとに同じ 3 cm² ずつへる。
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。
聞かれていることとのずれつまずきやすい段階:「確かめる」
Aさんはこう書きました:6×4÷2=12(cm²) どこが違う?
なぜそう書きたくなる?三角形 ABP の面積を求めたところで、答えにしてしまう。
どう確かめる?聞かれているのは四角形 APCD。長方形からひいて 60-12=48 cm²。
気づくコツ:最後に問題文をもう一度読んで、聞かれている量(x か y か、何の量か)で答えよう。
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:y=3x+60 どこが違う?
なぜそう書きたくなる?三角形 ABP の面積が増えることと、四角形 APCD の面積がへることを取りちがえる。
どう確かめる?x=10(P が C)を入れると 90 cm² になり、長方形全体(60 cm²)より大きくなってしまう。
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
- 移項して、x の項を左に、数の項を右に集めてから、x の係数でわる。
中1「1次方程式」を確かめる
ためしに1問:5=3+b を解くと?
答えを見る
b=2
- 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
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