速さ・動く点 006
長方形 ABCD があり、AB=4 cm、BC=6 cm です。点 P は B を出発し、辺 BC、CD、DA 上を B→C→D→A の順に A まで、毎秒 1 cm の速さで動きます。P が B を出発してから x 秒後の三角形 ABP の面積を y cm² とします。P が辺 DA 上を動くとき(10≦x≦16)、y を x の式で表しなさい。
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 D に着くのは BC+CD=6+4=10 秒後で、そのときの面積は 4×6÷2=12 cm²。A に着くのは 16 秒後で、面積は 0 になるよ。
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。
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
P が B を出発してからの時間を x 秒、三角形 ABP の面積を y cm² とする。
P が辺 DA 上にあるとき、三角形 ABP は、高さ AB=4 cm のまま、底辺 AP が 1 秒に 1 cm ずつ一定の割合で短くなるから、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
x が 10 から 16 まで 6 増えると、y は 12 から 0 まで 12 へる。
1次関数では、変化の割合が a になる。(変化の割合)=(y の増加量)÷(x の増加量)に入れると、
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
a=
y=
b=
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=-2、b=32 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
求める式は 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
P が D にあるときの組、x=10、y=12 を y=
P が A にあるときの組、x=16、y=0 を y=
13 秒後(AP=3 cm)の組、x=13、y=6 を y=
解説:答えを問題の場面に戻すと
たとえば 13 秒後は、P は D から 3 cm 進んで AP=6-3=3 cm。面積は 3×4÷2=6 cm² で、式の値と合う。b=32 は x=0 のときの面積ではない(x=0 のとき P は B にあり、面積は 0)。この式が使えるのは 10≦x≦16 のときだけ。
✏ 答案に書く
P が辺 DA 上を動くとき、y=
答え y=
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P が B を出発してからの時間を x 秒、三角形 ABP の面積を y cm² とする。
P が辺 DA 上にあるとき、三角形 ABP は、高さ AB=4 cm のまま、底辺 AP が 1 秒に 1 cm ずつ一定の割合で短くなるから、y=ax+ とおく。b - 入れるx が 10 から 16 まで 6 増えると、y は 12 から 0 まで 12 へる。
1次関数では、変化の割合が a になる。(変化の割合)=(y の増加量)÷(x の増加量)に入れると、 - 求めるa=
-126= -2
y=-2x+ に x=10、y=12 を代入すると、12=b (-2)×10+ b
b=12- (-20)= 32 - 式にするa=-2、b=32 を y=
ax+ に戻すと、b
y=-2x+ 32 - 使う求める式は y=
-2x+ 。32 - 確かめるP が D にあるときの組、x=10、y=12 を y=
-2x+ に入れると、y=32 -2×10+ 。合っている。32= 12
P が A にあるときの組、x=16、y=0 を y=-2x+ に入れると、y=32 -2×16+ 。合っている。32= 0
13 秒後(AP=3 cm)の組、x=13、y=6 を y=-2x+ に入れると、y=32 -2×13+ 。合っている。32= 6
P が辺 DA 上を動くとき、y=-2x+ である。32
答え y=-2x+ 32
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
P が辺 DA 上にあるとき、三角形 ABP の高さ AB は 4 cm のままで、底辺 AP が 1 秒に 1 cm ずつ短くなるから。面積は 1 秒ごとに同じ 2 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。
変域のまちがいつまずきやすい段階:「使う」
Aさんはこう書きました:y=-2x+12 どこが違う?
なぜそう書きたくなる?P が D にあるときを、x=0 のときと思ってしまう。
どう確かめる?x は B を出発してからの時間。P が D にあるのは x=10 のとき。x=10 を入れて 12 になるか確かめる。
気づくコツ:両はしの値だけでなく、途中でいちばん大きく・小さくなる所がないか、グラフで確かめよう。
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=12÷6=2 どこが違う?
なぜそう書きたくなる?y の増加量を、へった量 12 のまま正の数にしてしまう。
どう確かめる?y は 12 から 0 にへるので、増加量は 0-12=-12。a=-12÷6=-2。
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。
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
5