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【楽しく学ぶ数学の文章題】第9回:「x軸と交わる点ってどういう意味?」関数の文章題でつまずく3つのポイントと攻略法&練習問題

数学
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みなさん、こんにちは!

前回の練習問題、やってみましたか?もしかしたら、「…?」と立ち止まっていませんか?

そこで、今回は「二次関数の文章題でつまずくポイントと攻略法」を追加します。ぜひ、読んでくださいね。

さて、前回の問題を覚えていますか?

例えば、

関数 y = x² − 4x + 3 のグラフが、x軸と交わる点の座標を求めなさい。

あ、これ3問目だよね

意味がわかりにくい感じ…

これは、入試類題ですから「なんとなく難しい…」と思った人が多いかもしれませんね。

でも、大丈夫です!

なぜなら、このタイプの問題によくある「つまずきポイント」が「なんとなく難しい…」になっているから。ということは、攻略法があるのです。

このページでは、そのポイントを3つに分けてわかりやすく説明します。最後に、練習問題も用意しています。入試類題をていねいに練習して、二次関数の攻略のコツを確かめてくださいね。

ポイント①:そもそも「x軸と交わる」ってどういうこと?

ここがわからない人が多い!

まず「グラフが x 軸と交わる」って言われても、「どういうこと?」「なにをすればいいの…」という気持ちの人は、こう考えましょう。

攻略のコツ
x 軸の上にある点は、y の高さが0の点。(これは、覚えようね!)
「x 軸と交わる」と言われたら、y = 0 を代入して考える。

つまり、この問題では y = x² − 4x + 3 に、 y = 0 を代入して、

x² − 4x + 3 = 0 を解く

ということになります。

x 軸を見てみよう!

では、下のグラフを見てください。y =x² − 4x + 3 の放物線が、x 軸と2点で交わっていますね。

y =x² − 4x + 3 の放物線グラフ

これが、問題文にあった「x 軸と交わる」状態で、y =x² − 4x + 3 という放物線上の点のうち、y = 0 の場合だけです。

また、比較のため、このグラフの他の点も見てみましょう。

例えば、y = 8 のとき、このグラフから読み取れる x の値は「 5 」ですね。式にそれぞれの値を入れてみると、たしかに成立します。この点は、放物線 y =x² − 4x + 3 のうえにありますが、x 軸上の点でも、 y 軸上の点でもありません。

このように、放物線が「x 軸と交わる」とは特別なことです。

つまり、y =x² − 4x + 3 上の点のうち、y = 0 の場合だけの特別な状態です。

ポイント②:方程式をどうやって解くの?

😢実は、ここで手が止まる人もいる!

また、x² − 4x + 3 = 0 を見て、「どうやって解くの?」と悩む人がいます。もしかすると、頭の中では解の公式がグルグルと回っているかもしれませんね。

もしそうならば、「ちょっとだけ、後戻りしたら?」のサインです。

なぜなら、二次関数のグラフで、x 軸との交点の座標を答える問題では、与えられた式を因数分解することで簡単に y =0 のときの x の値がわかる場合が多いからです。

入試では、受験者の「因数分解」の計算力と、「二次関数」の知識が合わせて判定できるので、とても好都合な問題といえますね。

「因数分解」は前に練習したね

攻略のコツ
最終的に座標を求める問題では、因数分解で x を求める。

もちろん、解の公式を用いて x の値を求めることもできます。

でも、解の公式を間違って覚えていたり、途中で計算ミスしたりするくらいなら、因数分解する方が早くて確実に x の値が出ます。

x² − 4x + 3 = ( x − 1)( x − 3 )

このように、とてもすっきりとした形になりますね。この式が0になるのは?

x = 1 と x = 3 のときです。

もし、因数分解が苦手な場合は、今のうちに練習してね!絶対に、絶対におすすめします。

ポイント③:x の値が出たけど、どう答える?

😢もったいない!!最後のステップでミスするなんて!

最後に、意外すぎる話ですが、x = 1 、 x = 3 が出て、そのまま答えにしてしまったり、「どう書けば答えになるの?」と迷ったりすることがあります。せっかく式の計算ができたのに、本当にもったいないですよね。

そして、このつまずきポイントには「答え方の確認と『座標』のおさらいが必要」ですね。

攻略のコツ
問題文の最後の一文を、もう一度確認する。
(答え方は最重要ポイントです!)
「座標」の意味を確認する。
(座標を答える問題は多いですよ)

では、ここで「座標」のおさらいをしておきましょう。座標というのは、位置を表すための目印です。

例えば、地図の上の場所は、横の線と縦の線を使って示しますよね。これと同じように、グラフでは、 x 軸と y 軸の値を使ってある点の座標を示します。

例えば、

x = 1 のとき、y = 0 の座標の示し方 →  ( 1 , 0 )
x = 3 のとき、y = 0 の座標の示し方 →  ( 3 , 0 )

したがって、この問題の答え方としては、 ( 1 , 0 ) ( 3 , 0 ) です。

まとめ

それでは、このタイプの二次関数の攻略法をまとめておきましょう。

🎵次の3ステップで考えるとカンタンになります!

  1. 「x軸と交わる」→ y = 0 を代入!
  2. 方程式を解いて、x の値を出す!
  3. 出てきた x に y = 0 を組み合わせて、座標にする!

この流れをしっかり覚えておきましょう!

練習してみよう!

類題① :関数 y = x² − 5x + 6 のグラフが x 軸と交わる点の座標を求めなさい。
    (ヒント:y = 0 を代入して方程式を解こう)

類題②:関数 y = x² − 2x − 8 のグラフが x 軸と交わる点の座標を求めなさい。
    (ヒント:因数分解できるかな?)

答えは、こちらです。

さっそくやるね!

このように、練習を重ねれば、入試類題だってどんどんわかるようになります。「y = 0 を代入して方程式を解く」まずはこの基本をしっかりマスターしましょう。 

そして、調子が出てきたらいっぱい練習しましょう。それが実力がつくタイミングです。

では、また💛

できた!中3数学 計算・関数 (中学基礎がため100%)

類題の答え
① 座標は (2, 0), (3, 0)
② 座標は (4, 0), (−2, 0)

前回の練習問題の解答と解説は、↓↓↓こちらからプリントできます。

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