次の(1)~(4)の問いに答えなさい。
[問題1]
面積が18cm2で、横が縦より3cm長い長方形がある。この長方形の縦の長さを求めなさい。
[問題2]
りんご3個となし2個を買うと520円で、りんご2個となし1個を買うと320円でした。りんご1個、なし1個の値段をそれぞれ求めなさい。
[問題3]
Aさんは、家から1000m離れた図書館で、Bさんと12分後の午前9時丁度に待ち合わせをしました。Aさんの歩く速さは毎分50m、走る早さは毎分100mです。今から家を出ると何分歩いて何分走ればよいですか。
[問題4]
時速xkmで走る自動車のブレーキがきき始めてから停止するまでの制動距離をymとすると、yはxの2乗に比例します。ある自動車が時速60kmで走るときの制動距離が18mであるとき、この自動車が時速40kmで走るときの制動距離を求めなさい。
解答と解説
試験問題1の解答:
求めたい長方形の縦の長さをNとする。
縦の長さ:N cm
横の長さ:N+3 cm
面積:18 cm²
よって、長方形の面積は、縦×横ででるので、次の式が成り立ちます。
N × (N + 3) = 18
この式を解くと、求めたい長方形の縦の長さNが出ます。
N² + 3N – 18 = 0
因数分解すると、
(N+6)(N-3)=0
Nは、-6と3となります。辺の長さでマイナスはありえないので、求めたい解答は、3cmとなります。
解答:3cm
試験問題2の解答:
リンゴ1個の値段をX、なし1個の値段をYとします。
リンゴ1個の値段:X
なし1個の値段:Y
りんご3個となし2個を買うと520円ということなので、次の式が成り立ちます。
3X + 2Y = 520 ・・・(1)
更にりんご2個となし1個を買うと320円ということなので、次の式が成り立ちます。
2X + Y = 320 ・・・(2)
この式(1)(2)を解くとリンゴとなしの1個の値段がでてきます。
3X + 2Y = 520 ・・・(1)
2X + Y = 320 ・・・(2)
式(2)の両辺に2をかけます。
3X + 2Y = 520 ・・・(1)
4X + 2Y = 640 ・・・(2)
式(2)から(1)を引いてやります。
X = 120
よって、リンゴ1個の値段は、120円となります。更に式(1)もしくは(2)にこのリンゴの値段を代入し、なしの値段を求めます。
2 × (120) + Y = 320 ・・・(2)
240 + Y = 320
Y = 80
よって、なし1個の値段は、80円となります。
解答:りんご120円、なし80円
試験問題3の解答:
下記の公式は覚えておくようにしましょう。3つとも同じ式で変形させているだけなので、いずれか1つを覚えておいて変形できるようにしておけばよい。
速度 = 距離 ÷ 時間
距離 = 速度 × 時間
時間 = 距離 ÷ 速度
歩いた時間をHとします。
歩いた時間:H
走った時間:12-H
Aさんが歩いた距離は、公式より次の通り。
距離 = 速度 × 時間
= 50 × H = 50H ・・・(1)
Aさんが走った距離は、公式より次の通り。
距離 = 速度 × 時間
= 100 × (12 – H) = 1200 – 100H ・・・(2)
この(1)と(2)の距離を足して、1000mになればいい。
50H + 1200 – 100H = 1000
50H = 200
H = 4分
よって、歩いた時間は4分と分かる。また、これにより走った時間も8分と分かります。
走った時間 = 12-H = 12 – 4 = 8
解答:歩く時間4分、走る時間8分
試験問題4の解答:
制動距離: y m
時速:x km
その関係は、y=ax²
まず、時速と制動距離の単位が異なるので先に合わせましょう。どちらに合わせてもよいのですが、今回は制動距離を求める問題なので制動距離で使われているmに統一します。
時速60㎞ = 60000m
時速40㎞ = 40000m
自動車が時速60kmで走るときの制動距離が18mと言う点より、次の式が成り立ちます。
y=ax²
18=a × (60000)²
a=18 ÷ (60000)²
これより、y=(18/3600000000)× x²
=(1/200000000)× x² ・・・(1)
また、自動車が時速40㎞で走るときの制動距離は、式(1)のXに40000mを代入すれば求まります。
y =(1/200000000)× x²
=(1/200000000)× (40000)²
=(1/200000000)× (1600000000)
=8
よって、求める制動距離は、8mとなります。
時速、40kmは時速60㎞の2/3の速度となります。
制動距離は、時速の2乗に比例するということなので、制動距離は、時速60㎞の時とくらべ(2/3)²になることが言えます。よって、時速40kmの時の制動距離は、
18m × (2/3)² = 18 × 4/9 = 8
こちらの考え方の方が早く解けますね。
解答:8m