変化の割合 008
長い斜面にボールを置いて静かに手をはなすと、転がる距離は転がりはじめてからの時間の2乗に比例し、2 秒間で 2 m 転がりました。転がりはじめて 2 秒後から 6 秒後までの平均の速さは、秒速何 m 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
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。
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2倍になると、y は何倍になっているかな? 4倍なら「2乗に比例」だよ。
- ヒント2/3:y÷x² がいつも同じ数になっていれば、y=ax² とおけるよ。
✏ 答案に書く
転がりはじめてからの時間を x 秒、転がる距離を y m とする。
転がる距離は時間の2乗に比例するから、y=
解説:a 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
x=2 のとき y=2 だから、y=
2=
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
4a=
a=
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
a=1/2 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 秒後から 6 秒後までの平均の速さは、x が 2 から 6 まで増えるときの変化の割合だ。
x=2 のとき y=2、x=6 のとき y=18。
(変化の割合)=(y の増加量)÷(x の増加量)だから、
18-
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
はじめの組、x=2、y=2 を y=
解説:答えを問題の場面に戻すと
2 秒後から 6 秒後までの 4 秒間に 18-2=16 m 転がるので、16÷4=4 で秒速 4 m。はじめの 2 秒間の平均の速さ(2÷2=秒速 1 m)より速く、だんだん速くなるようすと合っている。
✏ 答案に書く
2 秒後から 6 秒後までの平均の速さは、秒速 4 m である。
答え 秒速 4 m
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。
- おく転がりはじめてからの時間を x 秒、転がる距離を y m とする。
転がる距離は時間の2乗に比例するから、y=ax2 とおく(問題文)。 - 入れるx=2 のとき y=2 だから、y=
ax2 に代入すると、
2=a×22 - 求める4a=
2
a=2÷4= 12 - 式にするa=1/2 を y=
ax2 に戻すと、
y=12x2 - 使う2 秒後から 6 秒後までの平均の速さは、x が 2 から 6 まで増えるときの変化の割合だ。
x=2 のとき y=2、x=6 のとき y=18。
(変化の割合)=(y の増加量)÷(x の増加量)だから、
18-2 6-2 =164= 4 - 確かめるはじめの組、x=2、y=2 を y=
12x2 に入れると、y=12×22= 。合っている。2
2 秒後から 6 秒後までの平均の速さは、秒速 4 m である。
答え 秒速 4 m
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
問題文に「転がる距離は…時間の2乗に比例し」とあるから。時間を x 秒、距離を y m とすると、y=ax² とおける。
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:18÷6=3 で秒速 3 m どこが違う?
なぜそう書きたくなる?6 秒後までの距離を、そのまま 6 でわってしまう。
どう確かめる?区間は 2 秒後から 6 秒後まで。転がった距離は 18-2=16 m、時間は 6-2=4 秒で、16÷4=4。
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。
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=1/2 だから秒速 1/2 m どこが違う?
なぜそう書きたくなる?比例定数 a を、そのまま速さだと思ってしまう。
どう確かめる?y=(1/2)x² では、平均の速さ(変化の割合)は区間によって変わる。2 秒後から 6 秒後では 4 になる。
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。
- 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
- 比例は y=ax。x が2倍になると y も2倍。y=ax² は「x² に比例する」関数。
中1「比例」を確かめる
ためしに1問:y は x に比例し、x=2 のとき y=6。x=5 のとき y は?
答えを見る
a=3 で、y=15