放物線と直線 005
関数 y=ax² のグラフ(放物線)と直線 ℓ が、2点 A、B で交わっています。点 A の座標は (-1, 1) で、直線 ℓ は点 (0, 3) を通ります。点 B の座標を求めなさい。
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
表や図で、ともなって変わる2つの量を見つけよう。x が2倍・3倍になると、y はどうなるかな?
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。2乗に比例するなら y=ax² とおくよ。a は、まだわからない数だね。
✏ 答案に書く
グラフの横の軸を x 軸、たての軸を y 軸とする。
放物線は関数 y=ax² のグラフだと問題文にあるから、y=
ℓ は点 A と点 (0, 3) を通る直線だから、y=
解説:a・m・n 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 の組を、おいた式に入れよう。x² を先に計算するよ。
✏ 答案に書く
放物線:
x=-1 のとき y=1 だから、y=
1=
ℓ:
x=0 のとき y=3 だから、y=
x=-1 のとき y=1 を y=
1=
4. 求める
おいた式の、まだわからない数(a など)についての方程式になったね。y=ax² なら、両辺を x² の値でわろう。関数が2つあるときは、2つ目の式の数(b や、直線の m・n、k など)も、それぞれ求めるよ。
✏ 答案に書く
放物線:
a=
ℓ:
n=
-m=
m=
5. 式にする
求めた数(a など)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
放物線:
a=1 を y=
y=
ℓ:
m=2、n=3 を y=
y=
6. 使う
式ができれば、どんな x でも y がわかる。y から x を求めるときは、x が2つある場合に気をつけよう。
✏ 答案に書く
2つの式の y を等しいとおくと、x2=
移項して整理すると、x2-
(x+
x=-1、3
A の x 座標は -1 なので、もう1つの交点 B は x=3。
x=3 を 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
放物線の上の点 A の組、x=-1、y=1 を y=
ℓ が通る点の組、x=0、y=3 を y=
求めた点 B の組、x=3、y=9 を y=
✏ 答案に書く
点 B の座標は (3, 9) である。
答え (3, 9)
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。
- おくグラフの横の軸を x 軸、たての軸を y 軸とする。
放物線は関数 y=ax² のグラフだと問題文にあるから、y=ax2 とおく。
ℓ は点 A と点 (0, 3) を通る直線だから、y=mx+ とおく。n - 入れる放物線:
x=-1 のとき y=1 だから、y=ax2 に代入すると、
1=a×(-1)2
ℓ:
x=0 のとき y=3 だから、y=mx+ の n は 3。n
x=-1 のとき y=1 を y=mx+ に代入すると、3
1=m×(-1)+ 3 - 求める放物線:
a=1
ℓ:
n=3
-m=1- 3= -2
m=-2÷(-1)= 2 - 式にする放物線:
a=1 を y=ax2 に戻すと、
y=x2
ℓ:
m=2、n=3 を y=mx+ に戻すと、n
y=2x+ 3 - 使う2つの式の y を等しいとおくと、x2=
2x+ 3
移項して整理すると、x2-2x- 3= 0
(x+1)(x- 3)= 0
x=-1、3
A の x 座標は -1 なので、もう1つの交点 B は x=3。
x=3 を y=x2 に代入すると、y=32= 9 - 確かめる放物線の上の点 A の組、x=-1、y=1 を y=
x2 に入れると、y=(-1)2= 。合っている。1
ℓ が通る点の組、x=0、y=3 を y=2x+ に入れると、y=3 2×0+ 。合っている。3= 3
求めた点 B の組、x=3、y=9 を y=2x+ に入れると、y=3 2×3+ 。合っている。3= 9
点 B の座標は (3, 9) である。
答え (3, 9)
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
放物線は関数 y=ax² のグラフなので y=ax²、ℓ は直線なので y=mx+n とおける。点 A は両方のグラフの上にあるので、A の座標は放物線の式にも ℓ の式にも使える。
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:B(-1, 1) どこが違う?
なぜそう書きたくなる?2次方程式の解で先に出てきた x=-1 を、そのまま B にしてしまう。
どう確かめる?x=-1 は点 A の x 座標。B はもう1つの解 x=3 の点。
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:ℓ の傾きを (3-1)÷(0-1)=-2 とする どこが違う?
なぜそう書きたくなる?x の増加量を 0-1 と計算して、-1 の符号を落としてしまう。
どう確かめる?x の増加量は 0-(-1)=1。傾きは 2÷1=2。グラフでも ℓ は右上がり。
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。
- 1次関数 y=ax+b の変化の割合はいつも a で一定。グラフは直線。
中2「1次関数」を確かめる
ためしに1問:2点 (1, 2)、(3, 10) を通る直線の式は?
答えを見る
a=(10-2)÷(3-1)=4、b=2-4=-2 で、y=4x-2
- x²+px+q=0 は、左辺を因数分解できるときは、因数分解して「A×B=0 なら A=0 または B=0」で解く。
中3「2次方程式」を確かめる
ためしに1問:x²-2x-8=0 を解くと?
答えを見る
(x+2)(x-4)=0 で x=-2、4
- x²+(a+b)x+ab=(x+a)(x+b)。たして x の係数、かけて定数の項になる2数 a、b をさがす。
中3「因数分解」を確かめる
ためしに1問:x²-5x+6 を因数分解すると?
答えを見る
(x-2)(x-3)