放物線と直線 009
関数 y=ax² のグラフ(放物線)は点 (-2, -4) を通ります。直線 ℓ は2点 (2, 1)、(3, 3) を通ります。放物線と直線 ℓ の交点のうち、x 座標が負の点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2点を通る直線だから、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=-2 のとき y=-4 だから、y=
-4=
ℓ:
x=2 のとき y=1 だから、1=
x=3 のとき y=3 だから、3=
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:
4a=
a=
ℓ:
②-①より、2=
m=2 を①に代入すると、1=
n=
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=-3、1
x 座標が負の点だから、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
放物線が通る点の組、x=-2、y=-4 を y=
ℓ が通る点の組、x=2、y=1 を y=
求めた交点の組、x=-3、y=-9 を y=
✏ 答案に書く
放物線と直線 ℓ の交点のうち、x 座標が負の点の座標は (-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2点を通る直線だから、y=mx+ とおく。n - 入れる放物線:
x=-2 のとき y=-4 だから、y=ax2 に代入すると、
-4=a×(-2)2
ℓ:
x=2 のとき y=1 だから、1=2m+ …①n
x=3 のとき y=3 だから、3=3m+ …②n - 求める放物線:
4a=-4
a=-4÷4= -1
ℓ:
②-①より、2=m
m=2 を①に代入すると、1=2×2+ n
n=1- 4= -3 - 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+3)(x- 1)= 0
x=-3、1
x 座標が負の点だから、x=-3。
x=-3 を y=-x2 に代入すると、y=-1×(-3)2= -9 - 確かめる放物線が通る点の組、x=-2、y=-4 を y=
-x2 に入れると、y=-1×(-2)2= 。合っている。-4
ℓ が通る点の組、x=2、y=1 を y=2x- に入れると、y=3 2×2- 。合っている。3= 1
求めた交点の組、x=-3、y=-9 を y=2x- に入れると、y=3 2×(-3)- 。合っている。3= -9
放物線と直線 ℓ の交点のうち、x 座標が負の点の座標は (-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 のグラフだから y=ax²、ℓ は直線だから y=mx+n とおける。交点は両方のグラフの上にあるので、交点の x では2つの式の y の値が等しい。
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:(1, -1) どこが違う?
なぜそう書きたくなる?2つの交点のうち、どちらを聞かれているかを確かめずに答えてしまう。
どう確かめる?x²+2x-3=0 の解は x=-3、1。x 座標が負の点は x=-3。
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。
2乗の計算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=-(-3)²=9 どこが違う?
なぜそう書きたくなる?(-3)² と -(-3)² を取りちがえてしまう。
どう確かめる?-(-3)² は、(-3)²=9 に -をつけた数で -9。ℓ の式に x=-3 を入れても y=2×(-3)-3=-9 で合う。
気づくコツ:x² は x×x。(-3)² は 9、-3² は -9 だよ。2倍ではなく、同じ数を2回かけるよ。
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。
- 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)
- (-3)² は (-3)×(-3)=9。-3² は -(3×3)=-9。かっこの有無で答えが変わる。
中1「正負の数と累乗」を確かめる
ためしに1問:(-4)² は?
答えを見る
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