こんにちは、家庭教師のあすなろスタッフのカワイです。 今回は、一次関数によって表された図形の面積の求め方について解説していきたいと思います! 苦手に感じている人も多くいる問題だと思いますが、高校入試の問題に繋がってくる可能性が高いので、必ずマスターして抑えておくようにしましょう! では、今回も頑張っていきましょう! あすなろには、毎日たくさんのお悩みやご質問が寄せられます。 この記事は数学の教科書の採択を参考に中学校2年生のつまずきやすい単元の解説を行っています。 参照元: 文部科学省 学習指導要領「生きる力」 一次関数で表された図形の面積とは? 一次関数はグラフに表したときに直線となります。この一次関数が複数あると考えると、直線同士の交点や座標を使って図形が出来ることがあります。 解く方針としては、 直線の式を求める(直線の式が分からない場合) 直線同士の交点を求める 図形の面積を求める公式を用いて面積を求める という流れになります。読む感じはやることが多そうですが、慣れてしまえば作業的に解くことが出来ます。 問題1 次の赤で塗られた部分の面積を求めてみよう。 図を見ると、赤の部分は四角形になっていますが、台形の面積としてもとめるにしても、2つの一次関数の交点の部分が分からないと、高さを求めることが出来ないので、面積を求めることも出来なさそうです。 なので、上記の解く方針に従って、まずは直線の交点を求めていきましょう! 一次関数 三角形の面積 二等分. \(y=4x-8\)と\(y=-\frac{1}{2}x+4\)の交点を求めるには、これらの連立方程式を解けばOKです。何故連立方程式を解くかというと… 連立方程式というのは、2つの式に共通した変数の組み合わせ(ここでは\(x\)と\(y\))を求めるものです。共通する\(x\)と\(y\)はすなわち交点の事だからです。 さて、これを連立方程式にすると、 \begin{eqnarray}\left\{ \begin{array}{l}y=4x-8\\y=\frac{1}{2}x+4\end{array}\right. \end{eqnarray} となります。 これについて解くと、 \(4x-8=-\frac{1}{2}x+4\) \(8x-16=-x+8\) \(9x=24\) \(x=\frac{24}{9}=\frac{8}{3}\) \(y=4×\frac{8}{3}-8\) \(y=\frac{8}{3}\) したがって、この交点は(\(\frac{8}{3}, \frac{8}{3}\))であると分かりました。では、この点を用いて面積を求めていきましょう。 求め方はいくつかありますが、そのうち2つを用いて解いていこうと思います。 解法その1 交点を\(x\)軸に対して平行に線を引いた時の上側(赤)と下側(オレンジ)の面積をそれぞれ求めて足す、という方針で求めていきましょう。 上側(赤)の面積は、\(y\)軸を底辺、交点から底辺までを高さとみると、三角形の面積の公式を使えそうです。 ここで注意する点は、 底辺は\(y\)軸に平行な長さだから、\(y\)座標の差で求める 高さは\(x\)軸に平行な長さだから、\(x\)座標の差で求める という点に注意です!軸に平行な成分を使って長さを求めます。 文章が長くなってしまうので、困ったら図に戻って考えてみて下さい!
問題 図の直線 \(y=-2x+4\) \(y=\frac{1}{4}x-5\) です。点\(C\)を通り\(△ABC\)の面積を3等分する2本の直線の式を答えなさい。 問題からわかることを図に書き込む! 図に書き込む! 図に書き込むときに正解不正解はありません! 自分なりのパターンを見つけて図に書き込みましょう☆ 例えばこんな感じ☆ 図からわかることを求める! 2直線の交点(\(C\))の座標が求められるから 一次関数の利用 ~2直線が交わる~ 連立方程式の解き方 代入法 \(\begin{cases} y=-2x+4…① \\ y=\frac{1}{4}x-5…②\end{cases}\) ②を①に代入して \(\frac{1}{4}x-5=-2x+4\) 両辺を4倍して \(x-20=-8x+16\\x+8x=16+20\\9x=36\\x=4\) これを①に代入して \(y=-2×4+4\\~~=-4\) よって 交点の座標は \((x, y)=(4, -4)\) 三角形を三等分するとは? 点\(C\)を通るから、面積を3等分するには線分\(AB\)を3等分するしかない! 一次関数 ~グラフから関数の式を答える~ 線分\(AB\)を3等分する点を求める! \(C(4, -4)\)と\((0, 1)\)を通る直線は (傾き)=\(\frac{(yの増加量)}{(xの増加)}\) (傾き)=\(\frac{1-(-4)}{0-4}=\frac{5}{-4}=-\frac{5}{4}\) \(y=-\frac{5}{4}x+1\) \((0, 1)\)→切片が\(1\)! \(C(4, -4)\)と\((0, -2)\)を通る直線は (傾き)=\(\frac{-2-(-4)}{0-4}=\frac{2}{-4}=-\frac{1}{2}\) \(y=-\frac{1}{2}x-2\) \((0, 1)\)→切片が\(-2\)! 「一次関数,三角形」に関するQ＆A - Yahoo!知恵袋. 答え \(y=-\frac{5}{4}x+1\)、\(y=-\frac{1}{2}x-2\) まとめ 今回の問題は小問がないパターンの問題でした! 小問とは(1)、(2)みたいなの! 問題の難易度が上がるのはこのパターンです! もし今回の問題が (1)\(A, B\)の座標を答えなさい。 (2)点\(C\)の座標を答えなさい。 (3)点\(C\)を通り\(△ABC\)の面積を3等分する2本の直線の式を答えなさい。 であれば、難易度が下がり解きやすくなります☆ なぜか?
では、3点が分かったので、3つの式で囲まれた面積を求めていきましょう。 考え方はいくつもありますが、 今回は、上側(赤)+下側(オレンジ)-余分の三角形(青)という方針で考えていきましょう。 分割した面積をそれぞれ求める!
今回は一次関数の単元から グラフ上にある三角形の面積を求める という問題の解き方について解説していきます。 また、応用編ということで、三角形を2等分する直線の式は?という問題についても一緒に考えていきましょう! 面積を求めるとなると うわ、難しそう… テストで出てきたら飛ばすわ… っていう方も多いと思います(^^;) だけど、実際にはね ポイントをおさえておけば楽勝な問題 です!! ってことで、やっていこうぜ★ 今回の記事は、こちらの動画でも解説しています(/・ω・)/ 【一次関数】面積を求めるやり方は? グラフ上にある図形の面積を求めるために 座標を求めることができる というのが最も大切なポイントになります。 座標を求める方法については > 【一次関数】座標の求め方は?いろんな座標を求める問題について解説!
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