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~ 中学3年 数学 ~
『 第4章 xの2乗に比例する関数 』 の復習テスト
第4章 xの2乗に比例する関数
<前:『第4章 x の2乗に比例する関数』の復習テスト の問題 L29- 相似な図形とその性質 の問題:次>
【練習問題1】 ( 参照 : Lesson23 Lesson26 )
yはxの2乗に比例し、x=4のとき、y=12である。
このとき以下の質問に答えなさい。
[1] yをxの式で表しなさい。
≪y=ax2の式に代入する≫
12=a×42
a=34
≪答≫ y=34x2
[2] x=6のときのyの値を求めなさい。
≪y=34x2の式に代入する≫
y=34×62
y=27
≪答≫ y=27
[3] xの値が、8から12まで増加するときの変化の割合を求めなさい。
≪x=8のときの、yの値を求める≫
y=34×82
y=48
≪x=12のときの、yの値を求める≫
y=34×122
y=108
≪yの増加量xの増加量に代入する≫
108-4812-8=15
≪答≫ 変化の割合:15
【練習問題2】 ( 参照 : Lesson24 Lesson25 Lesson26 )
関数y=ax2について、xの変域が-6≦x≦4のとき、yの変域はm≦y≦18である。
このとき以下の質問に答えなさい。
[1] aの値を求めなさい。
まず、x=-6,x=4において、どちらのyの値が大きいかを考える。
yの変域はm≦y≦18なので、上に広がった関数だとわかる。
この場合、x=-6の方がyの値が大きいので,y=18は、x=-6に対する値だと判明する。
≪y=ax2に代入する≫
18=a×(-6)2
a=12
≪答≫ a=12
[2] mの値を求めなさい。
4を計算しそうになるが、関数y=12x2は原点0を通る関数であり、
xの変域が-6≦x≦4の場合、yの最小の値は0になる。
≪答≫ m=0
[3] この関数において、xの変域-4≦x≦-2に対するyの変域を求めなさい。
≪y=12x2に-4を代入する≫
y=12×(-4)2
y=8
≪y=12x2に-2を代入する≫
y=12×(-2)2
y=2
≪答≫ 2≦y≦8
[4] [3]の変化の割合を求めなさい。
≪yの増加量xの増加量に代入する≫
8-2-4-(-2)=-3
≪答≫ 変化の割合:-3
【練習問題3】 ( 参照 : Lesson25 Lesson26 )
ある自動車が動き始めてからx秒間にすすむ距離をymとすると、0≦x≦10の範囲ではy=0.9x2という関係があった。
このとき以下の質問に答えなさい。
[1] 動き始めて5秒後までに進んだ距離を求めなさい。
≪y=0.9x2にx=5を代入する≫
y=0.9×52
y=22.5
≪答≫ 22.5m
[2] 動き始めて6秒後から8秒後までの平均の速さを求めなさい。
≪y=0.9x2にx=8を代入する≫
y=0.9×82
y=57.6
≪y=0.9x2にx=6を代入する≫
y=0.9×62
y=32.4
≪yの増加量xの増加量に代入する≫
57.6-32.48-6=12.6
≪答≫ 平均の速さ:秒速12.6m
【練習問題4】 ( 参照 : Lesson28 )
右図のような1辺8cmの正方形があり、点P,Qは頂点Aを同時に出発する。
点Pは秒速2cmで辺AB,BC上を点Cまで動き、点Qは秒速1cmで辺AD上を頂点Dまで動く。
出発してからx秒後の△APQの面積をycm2とするとき、以下の質問に答えなさい。
[1] 点Pが辺AB上にあるとき、yをxの式で表しなさい。
また、xの変域も答えなさい。
≪式を求める≫
AQ=xを底辺とると、
AP=2xを高さと考えることができる
y=12×x×2x
y=x2
≪変域を求める≫
点Pが角Aのとき:0
点Pが角Bのとき:8÷2=4
≪答≫ 式:y=x2, 変域:0≦x≦4
[2] 点Pが辺BC上にあるとき、yをxの式で表しなさい。
また、xの変域も答えなさい。
≪式を求める≫
AQ=xを底辺とると、
AP=8(cm)を高さと考えることができる
y=12×x×8
y=4x
≪変域を求める≫
点Pが角Bのとき:8÷2=4
点Pが角Cのとき:16÷2=8
≪答≫ y=4x, 変域:4≦x≦8
[3] 出発して3秒後と6秒後の△APQの面積を求めなさい。
≪3秒後:y=x2にx=3を代入する≫
y=32
y=9
≪6秒後:y=4xにx=6を代入する≫
y=4×6
y=24
≪答≫ 3秒後:9cm2, 6秒後:24cm2
[4] △APQの面積が最も大きくなるのは出発して何秒後か求めなさい。
≪8秒後:y=4xにx=8を代入する≫
y=4×8
y=32
このときの面積が最も大きい
≪答≫ 8秒後
【練習問題5】 ( 参照 : Lesson28 )
右図のように、直角三角形ABCと直角三角形PQRが同じ直線上に並んでいて、△ABCは直線に沿って矢印の方向に秒速2cmで動く。
点Cが点Eの位置にきたときからx秒後に2つの図形が重なる部分の面積をycm2とする。
このとき、以下の質問に答えなさい。
[1] yをxの式で表しなさい。
青い曲線のはすべて同じ長さである。
青い曲線の1つをxとすると、重なった部分の面積は、
y=12×2x×x
y=x2
≪答≫ 式:y=x2
[2] xの変域と、yの変域を求めなさい。
≪xの変域を求める≫
点Cが点Qと重なったとき:0
点Cが点Rと重なったとき:10÷2=5
よって、
0≦x≦5
≪yの変域を求める≫
点Cが点Qと重なったとき:0
点Cが点Rと重なったとき:y=52=25
よって、
0≦y≦25
≪答≫ xの変域:0≦x≦5, yの変域:0≦y≦25
[3] 点Cが点Qの位置にきてから3秒後の重なる部分の面積を求めなさい。
≪y=x2に代入する≫
y=32
y=9
≪答≫ 9cm2
[4] 重なる部分の面積が△PQRの面積の半分になるのは、点Cが点Qの位置にきてから何秒後か求めなさい。
≪△PQRの面積の半分を求める≫
10×10÷2=50
50÷2=25
≪y=x2に代入する≫
25=x2
x=±5
x=-5は、条件にあわないので、
x=5
≪答≫ 5秒後
【練習問題6】 ( 参照 : Lesson27 )
右図のように、直線mである関数y=12x+9と、2点A(0,4),B(2,0)を通る直線nが点Pで交わっている。
このとき、以下の質問に答えなさい。
[1] 関数y=ax2のグラフが点Pを通るとき、aの値を求めなさい。
≪直線nの式を求める≫
0=a×2+4
a=-2
よって、
y=-2x+4
≪点Pの座標を求める≫
y=12x+9 ・・・①
y=-2x+4 ・・・②
①②より、点P(-2,8)
≪aの値を求める≫
8=a×(-2)2
a=2
≪答≫ a=2
[2] [1]の関数と直線nの点Pでない方の交点を求めなさい。
≪交点を求める≫
y=2x2 ・・・③
y=-2x+4 ・・・④
③④より、
x=-2,x=1
x=-2は条件に合わないので、
x=1
③か④に代入して、
y=2
≪答≫ 交点の座標:(1,2)
[3] 水色の部分の面積を求めなさい。
直線mとy軸の交点の座標は、与式より
(9,0)
点A(0,4),点P(-2,8)なので、
水色の部分は底辺5,高さ2の三角形と考えられる
よって、
5×2÷2=5
≪答≫ 面積:5
【練習問題7】 ( 参照 : Lesson27 )
右図のように、関数y=18x2と、関数y=-12x+4のグラフの交点を、それぞれ点P,Qとする。
また、点Sは関数y=-12x+4とy軸との交点で、
点Rは関数y=18x2のグラフ上を0≦xの範囲で動く点である。
このとき、以下の質問に答えなさい。
[1] 点P,Qの座標を求めなさい。
≪交点を求める≫
y=18x2 ・・・①
y=-12x+4 ・・・②
①②より、
x=-8,x=4
それぞれを①か②に代入して、
x=-8のとき、y=8
x=4のとき、y=2
≪答≫ 点Pの座標:(-8,8), 点Qの座標:(4,2)
[2] △OPQの面積を求めなさい。
与式より、点Sの座標(0,4)
△OPQ=△OPS+△OQS
△OPSは、底辺4,高さ8の三角形
△OQSは、底辺4,高さ4の三角形
よって、
△OPQ=(4×8÷2)+(4×4÷2)=24
≪答≫ △OPQの面積:24
[3] △ORSの面積が△OPQの面積の半分になるときの点Rの座標を求めなさい。
△OPQの面積の半分は、24÷2=12
△ORSは、底辺4の三角形なので、高さをxとすると、
12=4x÷2
x=6
点Rのx座標はy軸から6で、0≦xなので、
点Rのx座標は、-6
y=18x2に代入すると、
y=18×(-6)2
y=92
≪答≫ 点Rの座標:(-6,92)
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