中学3年生の数学【関数】グラフの問題の解き方(基本~発展)

今回は『関数 $ y=ax^2 $ 』のグラフの問題の解き方をお伝えしていきます。
基本的な内容から発展までお伝えしていきます。

.

【関数 $ y=ax^2 $ 】グラフの問題の解き方(基本から発展へ)

前記事では放物線と交わる直線の式のグラフで、放物線の式の求め方、直線の式の求め方をお伝えしました。基本的な式の求め方を見直したい方は前記事をチェックしておきましょう!
→前記事:【関数 $ y=ax^2 $ 】グラフの問題の解き方(基本)
式の求め方の基本は、【座標を求める】⇒ その値を使って【式を求める】という手順です。

前回は本当に基礎基本でしたが、今回はチョット重要なこともお伝えします!

.

関数 $ y=ax^2 $【基本例題】

下の図は,放物線 L: $ y= $ $ \frac{1}{4} $$ x^2 $ と直線 M: $ y=$ $ \frac{1}{2} $$ x+2 $ のグラフで,点A,Bは放物線 L と直線 M の交点である。点A,Bの座標を求めなさい。

基本例題の解説

放物線と直線の式の交点を求める問題です。交点というのは、その点においては放物線と直線の $ x $ と $ y $ の値が同じということです。$ x $ と $ y $ の値が同じということは、2つの式を連立方程式としてその解を求められるという事です。

連立方程式の計算は「代入法」で解くと簡単です。

$ \frac{1}{4} $ $ x^2 $ = $ \frac{1}{2} $$ x+2 $
この方程式を解くと、$ x=-2,4 $ となります。
$ x=-2,4 $ を $ y= $ $ \frac{1}{4} $ $ x^2 $ か $ y= $ $ \frac{1}{2} $$ x+2 $ どちらかに代入し、それぞれの $ y $ の値を求めます。

基本例題の解答

A(4,4)
B(-2,1)

POINT グラフの問題では交点の座標を求めることが問題を解く第一歩です。通常の勉強では、交点の座標を求め、グラフ上にその交点の座標を記入しましょう!グラフに式も書いてなければ、式も書き込みます。
色々な情報を一カ所にまとめることができると、問題を解決しやすくなります。「分からない」と言って手を止めるのではなく、まずは分かる情報を記入していきましょう!

.

関数 $ y=ax^2 $【発展例題】

下の図は,放物線 L: $ y= $ $ \frac{1}{4} $$ x^2 $ と直線 M: $ y=$ $ \frac{1}{2} $$ x+2 $ のグラフで,点A,Bは放物線 L と直線 M の交点,直線 M と $ y $ 軸との交点がC,$ x $ 軸との交点がDである。
(1) △ACOの面積を求めなさい。
(2) △ADOの面積を求めなさい。
(3) △ABOの面積を求めなさい。

発展例題の解説

POINT問題に取り組む時には、まず点A,B,C,D の座標を求めておきましょう!
点Cは直線 M: $ y=$ $ \frac{1}{2} $$ x+2 $ の切片ですので、C(0,2) です。

点Dは $ x $ 軸上ですので、直線 M: $ y=$ $ \frac{1}{2} $$ x+2 $ の $ y $ に「0」を代入して求めます。
→ D(-4,0)
(点A,Bに関しては、上記【基本例題】で説明しています)

A(4,4)
B(-2,1)
C(0,2)
D(-4,0)
コレで準備は完了です。(テキスト等で問題を解くときは、グラフ上にこの座標とL,Mの式を書き込みます。)

(1) △ACOの面積 ・・・辺OCを底辺として考えます。
辺OCの長さは「2」高さは「4」となります。

(2) △ADOの面積 ・・・辺ODを底辺として考えます。
辺ODの長さは「4」高さは「4」となります。

(3) △ABOの面積 ・・・△ADOの面積から△BDOの面積を引けば△ABOの面積になります。
△ADOの面積は(2)で求めましたので、△BDOの面積を求めます。
△BDOの面積は、辺ODを底辺として考えます。辺ODの長さは「4」高さは「1」となります。

発展例題の解答

(1)4

(2)8

(3)6

何度も伝えましたが、各点の座標を求めることが最優先です。
次にどの辺を底辺にするか‥を考えます。基本的に底辺は $ x $ 軸もしくは $ y $ 軸に平行な辺を探せばOKです!

⇒ さらに難しい問題は次回お伝えしていきます。

.