速さ・動く点 008

速さ・動く点 008 ★★★

長方形 ABCD があり、AB=8 cm、BC=6 cm です。点 P は B を出発し、辺 BC、CD 上を B→C→D の順に、毎秒 1 cm の速さで D まで動きます。P が B を出発してから x 秒後について、P が辺 CD 上にあるとき(6≦x≦14)の四角形 ABCP の面積を y cm² とします。四角形 ABCP の面積が 39 cm² になるのは、P が B を出発してから何秒後ですか。

長方形 ABCD と、辺 CD 上を動く点 P横 6 cm、たて 8 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 CD の上にあり、四角形 ABCP(台形)に色がついている。 ABCD6 cm8 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 が辺 CD 上にあるときの時間と面積P が C にある 6 秒後は 24 cm²、D に着く 14 秒後は 48 cm²。39 cm² になる時間は「?」。時間(秒)614?面積(cm²)244839+8+24

P が C に着くのは 6 秒後で、そのとき四角形 ABCP は三角形 ABC になり、8×6÷2=24 cm²。D に着くのは 14 秒後で、長方形全体の 48 cm² 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?

おく式の形

✏ 答案に書く

P が B を出発してからの時間を x 秒、P が辺 CD 上にあるときの四角形 ABCP の面積を y cm² とする。

P が辺 CD 上にあるとき、四角形 ABCP は台形で、高さ BC=6 cm のまま、CP が 1 秒に 1 cm ずつ一定の割合でのびるから、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

x=6 のとき y=24 だから、24=6a+b …①

x=14 のとき y=48 だから、48=14a+b …②

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

②-①より、24=8a

a=24÷8=3

a=3 を①に代入すると、24=3×6+b

b=24-18=6

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=6 を y=ax+b に戻すと、

y=3x+6

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、面積が 39 cm² になる時間だから、y=39 を代入する。

y=3x+6 に y=39 を代入すると、

39=3x+6

3x=39-6=33

x=33÷3=11

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 C にあるときの組、x=6、y=24 を y=3x+6 に入れると、y=3×6+6=24。合っている。

P が D にあるときの組、x=14、y=48 を y=3x+6 に入れると、y=3×14+6=48。合っている。

解説:答えを問題の場面に戻すと

11 秒後、P は C から 5 cm 進んで CP=5 cm。台形 ABCP の面積は (8+5)×6÷2=39 cm² で、問題と合う。11 は 6≦x≦14 の中に入っている。式の b=6 は x=0 のときの面積ではない(この式は P が CD 上にあるときだけ使う)。

✏ 答案に書く

四角形 ABCP の面積が 39 cm² になるのは、P が B を出発してから 11 秒後である。

答え 11 秒後

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P が B を出発してからの時間を x 秒、P が辺 CD 上にあるときの四角形 ABCP の面積を y cm² とする。
    P が辺 CD 上にあるとき、四角形 ABCP は台形で、高さ BC=6 cm のまま、CP が 1 秒に 1 cm ずつ一定の割合でのびるから、y=ax+b とおく。
  2. 入れるx=6 のとき y=24 だから、24=6a+b …①
    x=14 のとき y=48 だから、48=14a+b …②
  3. 求める②-①より、24=8a
    a=24÷8=3
    a=3 を①に代入すると、24=3×6+b
    b=24-18=6
  4. 式にするa=3、b=6 を y=ax+b に戻すと、
    y=3x+6
  5. 使う聞かれているのは、面積が 39 cm² になる時間だから、y=39 を代入する。
    y=3x+6 に y=39 を代入すると、
    39=3x+6
    3x=39-6=33
    x=33÷3=11
  6. 確かめるP が C にあるときの組、x=6、y=24 を y=3x+6 に入れると、y=3×6+6=24。合っている。
    P が D にあるときの組、x=14、y=48 を y=3x+6 に入れると、y=3×14+6=48。合っている。
    四角形 ABCP の面積が 39 cm² になるのは、P が B を出発してから 11 秒後である。
    答え 11 秒後

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

P が辺 CD 上にあるとき、台形 ABCP の高さ BC は 6 cm のままで、CP が 1 秒に 1 cm ずつのびるから。面積は 1 秒ごとに同じ 3 cm² ずつ増える。

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:5 秒後 どこが違う?

なぜそう書きたくなる?P が C を出発してからの時間を答えてしまう。

どう確かめる?x は P が B を出発してからの時間。B から C まで 6 秒かかるので、6+5=11 秒後。

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。

形の取りちがえつまずきやすい段階:「おく」

Aさんはこう書きました:y=3x どこが違う?

なぜそう書きたくなる?面積が 1 秒に 3 cm² ずつ増えるので、比例と考えてしまう。

どう確かめる?x=6(P が C)を入れると 18 cm² になり、三角形 ABC の 24 cm² と合わない。

気づくコツ:表で x を2倍・3倍したとき y がどうなるか、x=0 のとき y はいくつかを見ると、どの形でおけるかがわかるよ。

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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。

  • 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
  • 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
  • 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

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。