【一次関数の利用】面白い?文章題(時間と道のり)と解き方+注意点

スポンサーリンク

一次関数の利用 ちょっと面白い日常生活?(自作)

アイ
アイ

三輪車で登校?どんな試みしとんねん!

ミー
ミー

三輪車には通学許可のステッカーが貼ってあるんでしょうか?

こんな感じの。貼ってないと校則違反ですよ。

マイ
マイ

そこが問題?ウケる!!

アイ
アイ

いや、問題はこの兄!

弟がバカやっているところを撮影しようとしてるって?

絶対SNS載せるつもりやろ!

マイ
マイ

うんうん。絶対やるね!

弟もそのために三輪車に乗って登校しようと思ったんじゃない?

ミー
ミー

その場合、ヘルメットは必要なんでしょうか?

マイ
マイ

そこが問題?ウケる!!

(1)の解き方 解答・解説

さて、真面目に問題をやっていきます。笑

問題文を見ましょう。(前置き長すぎたのでもう一回貼ります)

「毎分30mの速さ」

「240m地点で乗り捨てた」

とあることから、乗っていた時間は導き出せます。

時間=道のり÷速さ なので

240÷30=8

答えは8分間

(2)の解き方 解答・解説

まずは、(1)で分かったことを図に書き込みましょう

赤で示した線の式を求める問題です。この問題は難しそうに見えますが、基本がわかっていれば解ける問題です。

マイ
マイ

え!わかんない!

マイ
マイ

2つ解き方があるやつ?

でも2つの点が分からないと解けないよ

乃井万之介
乃井万之介

それをグラフから読み取るのじゃ

基本問題と応用問題の違いはここです!

基本問題は「2点(2,-1)(5,-4)を通る直線の式を求めなさい」のように条件が与えられていますが、応用問題はこの2点をグラフから読み取らなければいけないのです。

でも、読み取ってしまえば基本と同じ解き方で解けます!

赤く塗った線の中で\(x\)座標も\(y\)座標も分かっている点が2つあるはずです見つけてみましょう!

マイ
マイ

この2つ?

(8,240)(12,600)

乃井万之介
乃井万之介

それでおじゃる!

その2点を通る一次関数の式を求めれば良いでおじゃる。

マイ
マイ

え?そうなんだ!

じゃあ連立方程式で解こうっと♪

と、いうことでマイさんはこのように解きました。

\(y=ax+b\)に(8,240)と(12,600)をそれぞれ代入して2つの式を作ります!

まず(8,240)を代入して

\(240=a\times8+b\) だから、

\(8a+b=240\) ……①

次に(12,600) を代入して

\(600=a\times12+b\) だから、

\(12a+b=600\) ……②

②-①をして

\(4a=360\)

\(a=90\)

①に代入して

\(8\times90+b=240\)

\(720+b=240\)

\(b=240-720\)

\(b=-480\)

\(y=ax+b\)に\(a=90\) と\(b=-480\)を代入して

\(y=90x-480\)

マイ
マイ

できた!正解?

乃井万之介
乃井万之介

正解でおじゃる!

と、こんな感じで解けます。

「座標を読み取って直線の式を求める」

これができるようになれば、それ以降の問題も解けるチャンスが広がってきます!

ここでは連立方程式を使いましたが、もちろん最初に傾きを求める方法でも解けます。

別解

(8,240)(12,600)この2点を通るから傾きは、

\(\dfrac{600-240}{12-8}=\dfrac{360}{4}=\)\(90\)

\(y=ax+b\) の\(a\)に\(90\)を代入して、

\(y=90x+b\)

(8,240)を通るから、\(x=8\),\(y=240\)を代入して、※((12,600)を代入してもOK!)

\(240=90\times8+b\)

\(b+720=240\)

\(b=240-720\)

\(b=-480\)

よって、\(y=90x-480\)

(2)の問題でよくやる間違い

「y座標が240からスタートしているグラフだから」という理由で

切片を240⇒\(y=ax+240\)

にしてしまう

切片は必ず「直線とy軸の交点」です。

見た目では分かりにくいので、計算をして求めることになります。解くときには注意しましょう。

(3)の解き方 解答・解説

さて、ここからは読解が必要になります。

〇兄は学校に到着している⇒兄がいる地点は600m地点

〇弟が家を出てから4分後に学校から戻っている⇒兄が出たのは\(x=4\)のとき

つまり、(4,600)から兄のグラフは出現します。

学校から270m戻っている⇒600-270=330

弟と会ったのは、グラフの330m地点です。

この2点を結んだ直線が、兄のグラフになります。

でも、直線の式を出すには、傾きや切片が分からない限り2つの点の座標が必要です。

(4,600)は分かっていますが、もう1点必要です。

そのためには、の座標を知る必要があります。

グラフをよく見ると、(?,330)の点は、さっき問題(2)で出した直線の式、

\(y=90x-480\) 上の点ではないですか!

グラフ上の点は、必ず式の条件を満たします。

つまり、\(y=330\)を直線の式\(y=90x-480\) に代入すれば\(x\)座標は出てきます!

\(330=90x-480\)

\(90x-480=330\)⇐右辺と左辺を逆にしただけです。

\(90x=330+480\)

\(90x=810\)

\(x=9\)

ということは、です!

そうすると、兄のグラフは2点(4,600)(9,330)を通る直線です。ここまで分かれば、(2)の問題と同じです。連立方程式で解くか、傾き(変化の割合)を出してから求めるか、どちらかで求められます。

連立方程式で求める場合

\(y=ax+b\)に(4,600)(9,330)それぞれを代入していきます。

(4,600)を代入すると

\(600=4a+b\) ⇒\(4a+b=600\) …①

(9,330)を代入すると

\(330=9a+b\) ⇒\(9a+b=330\) …②

②-①で連立方程式(加減法)をしましょう。

\(5a=-270\)

\(a=-54\)

①に代入します。

\(4\times\left( -54\right)+b=600\)

\(-216+b=600\)

\(b=600+216\)

\(b=816\)

よって、\(y=-54x+816\)

これで正解!!

…なのですが、こんな数が出てきたら

「え?間違ってる?」

と思って、計算し直したり、自信がなくて答えを消しちゃったりする人もいますよね!

そこで用いたいのがこれ!

「答えが正しく出ているらしい?をだいたい判断できる方法」

以下を参考にして下さい。

一次関数の応用問題で「答えが正しく出ているらしい?」をだいたい判断できる方法

【①傾きの符号が正しいかどうか判断する】

右上がり傾きは+右下がり傾きは-

符号ミスはしやすいので、第一に確認しておきましょう。

【②傾きの数字が多分正しい?判断する方法】

他のグラフの傾きと比べてみる

注目点1:弟の歩きのグラフ(8分から12分の間の黒線のグラフ)

(2)の解答より、傾き90

注目点2:三輪車に乗っている時のグラフ(0分から8分までの黒線のグラフ)

8分で240m進んでいるので、240÷8=30

よって傾き30

多分正しい?をグラフを見ながら判断してみましょう。

傾き-54切片が816でした。特に切片の数値は「間違った?」って思っちゃいますよね。

符号が「-」。グラフも右下がり。

とりあえず間違いありません。

傾きの数値を他のグラフと比較してみるとだいたいそれっぽい。

アイ
アイ

上がるか下がるかの違いはあるけれど、

30よりは傾斜が急だし

90よりはゆるやか。

だいたい54っぽくね?

マイ
マイ

な~るほど。っぽいね!

【切片が正しいかどうかを判断する方法】

グラフを延長して\(y\)軸のどの辺に来るかを確認する

マイ
マイ

こうやってみるとだいたい合ってるっぽいよね?

ミー
ミー

それっぽいです!

こうやって「だいたい合っている」ことを確認します。

グラフ的にだいたい合っていて、計算が間違いなければ、「答えは間違っていないだろう」と推測できますので、その場合は自信を持って答えを書いてください!

(4)の解き方 解答・解説

グラフを見て考えましょう。弟が三輪車に乗っているのは8分後までです。

つまり、下の図のココまでには弟に会わなければいけません↓

(4,600)(8,240)この2点を通る直線の傾き(=速さ)で進むのが最低条件です。

この2点の傾きを求めましょう。

\(\dfrac{600-240}{4-8}=\dfrac{360}{-4}=-90\)

最低必要な速さ 傾き-90⇒分速90m

(3)の解答より、兄のグラフの傾き-54⇒分速54m

最低でも何倍の速度で進むべきだったか?

90÷54=\(\dfrac{90}{54}=\dfrac{5}{3}\)

よって、\(\dfrac{5}{3}\)倍以上

これで完答です!

今回は直線の式の求め方を連立方程式を中心に解説しましたが、他の方法でも当然問題なくできますので、好みの方法で解いてください。答えがあっていればOKです。

最後に

ミー
ミー

乗り捨てた三輪車は誰が回収したのでしょうか?

マイ
マイ

そこが問題?ウケる!!

数学の問題としては「そこが問題?」って感じですけど、

実際本当に乗り捨てていたら、現実社会ではそれこそが大問題ですよね。

楽しく覚えるならこちらもおすすめです!

コメント

タイトルとURLをコピーしました