変化の割合 008

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。

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

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?

時間と転がる距離2 秒間で 2 m 転がる。6 秒後までに転がる距離は「?」。時間(秒)26距離(m)2?

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?

おく式の形

✏ 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=ax2 とおく(問題文)。

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=ax2 に代入すると、

2=a×22

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=2

a=2÷4=12

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=ax2 に戻すと、

y=12x2

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、

18-26-2=164=4

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=12x2 に入れると、y=12×22=2。合っている。

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。

  1. 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)。
  2. 入れるx=2 のとき y=2 だから、y=ax2 に代入すると、
    2=a×22
  3. 求める4a=2
    a=2÷4=12
  4. 式にするa=1/2 を y=ax2 に戻すと、
    y=12x2
  5. 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、
    18-26-2=164=4
  6. 確かめるはじめの組、x=2、y=2 を y=12x2 に入れると、y=12×22=2。合っている。
    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

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=ax2 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

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。

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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。

  • 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。

    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

    中2「1次関数」を確かめる
  • 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。

    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

    中1「比例」を確かめる

学習指導要領の項目:C(1) ア(イ)/C(1) イ(ア)/C(1) イ(イ)

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分野のつながりは ④関数 のページで見られるよ。