y=ax² の場面 011

y=ax² の場面 011 ★★★

ピザにのせるチーズの量を、ピザの面積に比例させます。直径 20 cm の円いピザに 60 g のチーズをのせるとき、直径 30 cm の円いピザには何 g のせればよいですか。

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?

ピザの直径とチーズの量直径 20 cm のときチーズ 60 g。直径 30 cm のときは「?」。直径(cm)2030チーズ(g)60?

直径が 2 倍になると、ピザの面積は何倍になるかな?

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?

おく式の形

✏ 答案に書く

ピザの直径を x cm、チーズの量を y g とする。

チーズの量は面積に比例し、円の面積は直径の2乗に比例するので、チーズの量は直径の2乗に比例するから、y=ax2 とおく。

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=20 のとき y=60 だから、y=ax2 に代入すると、

60=a×202

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

400a=60

a=60÷400=320

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=3/20 を y=ax2 に戻すと、

y=320x2

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

聞かれているのは直径 30 cm のピザのチーズの量だから、x=30 を代入する。

y=320x2 に x=30 を代入すると、

y=320×302=135

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=20、y=60 を y=320x2 に入れると、y=320×202=60。合っている。

解説:答えを問題の場面に戻すと

直径が 20 cm から 30 cm へ 1.5 倍になると、面積は 1.5²=2.25 倍。チーズも 60 g の 2.25 倍で 135 g。直径に比例させて 90 g にすると、大きいピザのチーズがうすくなってしまう。

✏ 答案に書く

直径 30 cm のピザには、135 g のチーズをのせればよい。

答え 135 g

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. おくピザの直径を x cm、チーズの量を y g とする。
    チーズの量は面積に比例し、円の面積は直径の2乗に比例するので、チーズの量は直径の2乗に比例するから、y=ax2 とおく。
  2. 入れるx=20 のとき y=60 だから、y=ax2 に代入すると、
    60=a×202
  3. 求める400a=60
    a=60÷400=320
  4. 式にするa=3/20 を y=ax2 に戻すと、
    y=320x2
  5. 使う聞かれているのは直径 30 cm のピザのチーズの量だから、x=30 を代入する。
    y=320x2 に x=30 を代入すると、
    y=320×302=135
  6. 確かめるはじめの組、x=20、y=60 を y=320x2 に入れると、y=320×202=60。合っている。
    直径 30 cm のピザには、135 g のチーズをのせればよい。
    答え 135 g

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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

チーズの量は面積に比例し、円の面積は直径の2乗に比例するから、チーズの量は直径の2乗に比例する。直径を x、チーズの量を y 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。

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 として y=90 どこが違う?

なぜそう書きたくなる?「直径 20 cm で 60 g」から、直径 1 cm あたり 3 g と考えてしまう。

どう確かめる?チーズは面積に比例させるので、直径ではなく面積でくらべる。直径が 2 倍になると面積は 4 倍になる。

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。

x と y の取りちがえつまずきやすい段階:「入れる」

Aさんはこう書きました:y=(3/20)×15²=33.75 どこが違う?

なぜそう書きたくなる?x が何の長さかを、途中で半径に取りかえてしまう。

どう確かめる?「2. おく」で x は直径と決めた。直径 30 cm を入れる。半径で考えるなら、はじめから x を半径にして a を求め直す。

気づくコツ:代入する前に「x は何の量、y は何の量」と言ってみよう。おく の1文にもどると迷わないよ。

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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。

  • 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
  • (-3)² は (-3)×(-3)=9。-3² は -(3×3)=-9。かっこの有無で答えが変わる。

    ためしに1問:(-4)² は?

    答えを見る

    16

    中1「正負の数と累乗」を確かめる

学習指導要領の項目:C(1) ア(イ)/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。