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。
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 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?
- 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、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=
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=
x=14 のとき y=48 だから、48=
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=
a=
a=3 を①に代入すると、24=
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=3、b=6 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、面積が 39 cm² になる時間だから、y=39 を代入する。
y=
39=
3x=
x=
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=
P が D にあるときの組、x=14、y=48 を y=
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。
- 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+ とおく。b - 入れるx=6 のとき y=24 だから、24=
6a+ …①b
x=14 のとき y=48 だから、48=14a+ …②b - 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 - 式にするa=3、b=6 を y=
ax+ に戻すと、b
y=3x+ 6 - 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+ に y=39 を代入すると、6
39=3x+ 6
3x=39- 6= 33
x=33÷3= 11 - 確かめるP が C にあるときの組、x=6、y=24 を y=
3x+ に入れると、y=6 3×6+ 。合っている。6= 24
P が D にあるときの組、x=14、y=48 を y=3x+ に入れると、y=6 3×14+ 。合っている。6= 48
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
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 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。
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。
中2「連立方程式」を確かめる
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
- 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
- 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