関数の問題
長方形 があり、、 である。点 は頂点 を出発し、毎秒 の速さで辺 上を まで進み、続けて辺 上を に向かって進む。点 は点 と同時に頂点 を出発し、毎秒 の速さで辺 上を に向かって進む。2 点 , は、出発してから 秒後に同時に止まる。
出発してから 秒後()について考える。 の面積が の面積のちょうど 倍になるときは 2 回ある。それは出発してから何秒後か。小さい順に求めよ。
この問題で使うもの
- 動く点と面積の変化(説明と入口の問題)
- 1 次方程式の解き方(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(17 技能)
読み込み中…
右端(太枠)がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
点 が に着く 秒後を境に、点 が辺 上にあるときと辺 上にあるときに分けて、それぞれの三角形の面積を の式で表しましょう。
ヒント 2
が辺 上にあるときは、2 つの三角形の高さはどちらも です。 が辺 上にあるときは、 は底辺 、 は底辺 とすると、高さはどちらも になります。
ヒント 3
では 、、 では 、 です。それぞれ「前者 後者」の方程式を解き、解が変域に入るか確かめましょう。
答えと解説
答えを見る
どこでつまずきましたか?(選ぶと、戻る場所を案内します)
解説を読む
点 は 秒後に に着くので、 と に分けて考える。 秒後には で、点 は辺 上にある。また、点 は 秒後にちょうど に着く。
(1) のとき
点 は辺 上にあり、、、 である。 なので、どちらの三角形も辺 上の辺を底辺とすると高さは である。
で、 だから両辺を でわって
これは を満たす。( のときは ができないので当てはまらない。)
(2) のとき
点 は辺 上にあり、、 である。
は底辺を とすると、高さは点 と辺 との距離で である。
は底辺を とすると、高さは点 と辺 との距離で である。
より
これは を満たす。
(確かめ) のとき 、。 のとき 、 で、どちらも 倍になっている。
よって、求める時間は小さい順に 秒後、 秒後である。
別解
は 秒後に に着く。。
(1) ( は 上): , 。
。 は底辺 、高さ なので 。
より 、()。 ✓。
(2) ( は 上): 。
は底辺 、高さ なので 。 は底辺 、高さ( から直線 まで) なので 。
より 、。 ✓。
検算: : , 、 ✓。: , 、 ✓。
2 回あるという問題文と一致する。