速さ・動く点 003

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。

長方形 ABCD と、辺 BC 上を動く点 P横 10 cm、たて 6 cm の長方形 ABCD。左下が B、右下が C、右上が D、左上が A。点 P は辺 BC の上にあり、四角形 APCD に色がついている。 ABCD10 cm6 cmP

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

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 が動いた時間と四角形 APCD の面積0 秒で 60 cm²、1 秒後に 57 cm²。1 秒ごとに 3 cm² ずつへる。4 秒後の面積は「?」。時間(秒)014面積(cm²)6057?+1-3

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?

おく式の形

✏ 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=ax+b とおく。

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=60

a=-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

a=-3、b=60 を y=ax+b に戻すと、

y=-3x+60

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=-3x+60 に x=4 を代入すると、

y=-3×4+60=48

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=-3x+60 に入れると、y=-3×0+60=60。合っている。

P が C に着いたときの組、x=10、y=30 を y=-3x+60 に入れると、y=-3×10+60=30。合っている。

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。

  1. 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+b とおく。
  2. 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。
  3. 求めるb=60
    a=-3
  4. 式にするa=-3、b=60 を y=ax+b に戻すと、
    y=-3x+60
  5. 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+60 に x=4 を代入すると、
    y=-3×4+60=48
  6. 確かめる出発のときの組、x=0、y=60 を y=-3x+60 に入れると、y=-3×0+60=60。合っている。
    P が C に着いたときの組、x=10、y=30 を y=-3x+60 に入れると、y=-3×10+60=30。合っている。
    4 秒後の四角形 APCD の面積は 48 cm² である。
    答え 48 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 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

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。

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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
  • 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。

    ためしに1問:5=3+b を解くと?

    答えを見る

    b=2

    中1「1次方程式」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。