R5第8回模試・数学の大問3.関数と図形の融合問題についてのポイント解説となります。
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大問3.は関数と図形の融合問題になります。
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関数の問題が苦手な人は敬遠しちゃいがちですが、落ち着いて(1) だけは正解しよう。
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じゃあ、(1) から考えよう。まず、点Pのx座標が「-4」のときのy座標は?
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y=1/4x^2 のxに「-4」を代入してy=4、つまり点Pは(-4,4)※1ですね。
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2点B、Pを通る直線を求めるために必要な座標を確認しよう。
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① 問題文より点A(4,4)からx軸に垂線を引いたとあり、点B(4,0)ですね。
② ※1より、点P(-4,4)
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2点が解れば、直線の式が作れるね
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y=ax+bの式をそれぞれの座標をから作り、
① 4=4x+b
② 4=-4x+b
連立方程式で解く。
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今回は単純な式なので(問題文中の図に数値と補助線を書き込むなどで)暗算でも答えは出ますね。(関数が得意ならその方が早いです)
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(2) に移ろう。PQ:QA = 3:2のとき、とあるから相似を利用すると考えよう。
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PQ:QA = 3:2で、点Aのxの値が「4(絶対値) 」であれば、対比により点Pのxの値は「6(絶対値) 」であると分かるね。
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よって、それぞれの座標は点A(4,4)、点P(-6,9) です。
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△OAP の面積を考えるには、y軸で区切ってx< 0と、0 <x の2つの三角形に分ければ良い。
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△OAQと、△OPQだね。
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この2つの三角形だと、y軸部分(線分OQ)を底辺と考えれば簡単だね。
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底辺は共通だし、高さはそれぞれ「4 (0 <x 側)」、「6(x< 0 側)」もわかってる。
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あとは三角形の底辺となる、OQの長さが解れば解けると・・。
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Oは原点(0,0) なので、あとはQの座標を考えてみよう。
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そのためには線分APの直線の式(y=ax+b)の切片(bの値)として求める方法が一般的かな。
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ならば、①点A(4,4)と、②点P(-6,9)※の座標から、
※y=1/4x^2 のxに「-6」を代入しy座標は「9」
① 4=4x+b
② 9=-6x+b
連立方程式で解く。
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Qの座標が(0,6)と解りました。
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この方法の他にも、点Aからx軸に、点Pからy軸に、それぞれ平行な直線を引いて、その交点をDとしてできる△APDの線分AQとPQの相似比から求めることもできるよ。
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そう!これだと複雑な計算も必要なくて素早く点Qの座標を割り出せるよ。
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話を戻して、底辺の長さ(点Oと点Qのy座標の差)が解ったから、あとは三角形の面積を求めるだけだね。
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① 0 <x側が、6(底辺)× 4(高さ)÷ 2
② x> 0 側が、6(底辺)× 6(高さ)÷ 2
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①と②の答えを足せば完成!
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ついうっかり単位(cm^2)とか書いちゃだめだよ!TH君w
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