関数の問題
反比例 のグラフが点 を通っている。このグラフ上で 座標が である点を とし、点 から 軸に垂線をひき、 軸との交点を とする。原点を とする。
比例のグラフ が四角形 の面積を 2 等分するとき、比例定数 の値を求めなさい。
この問題で使うもの
- 比例・反比例の式とグラフ(説明と入口の問題)
- 1 次関数の式の求め方(説明と入口の問題)
- 座標平面上の三角形の面積(説明と入口の問題)
- 三角形の面積を分ける直線(説明と入口の問題)
- 高さが等しい三角形の面積の比(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(22 技能)
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ヒント
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ヒント 1
まず の値と点 、 の座標を求め、四角形 の面積を対角線 で 2 つの三角形に分けて求めよう。
ヒント 2
の面積は四角形の面積の半分より小さいので、直線 は辺 と交わる。交点を として、 の面積がいくつになればよいか考えよう。
ヒント 3
直線 は 、四角形の面積は なので となればよい。 とおき、 軸との交点 を使って を で表そう。
答えと解説
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解説を読む
点 を通るので より 。よって反比例の式は である。
のとき なので 、 である。
四角形の面積
四角形 を対角線 で と に分ける。
直線 の傾きは なので、式は である。この直線と 軸の交点を とすると 。
よって四角形 の面積は で、その半分は である。
直線が通る位置
なので、直線 は辺 と交わる。その交点を とすると、 側で を含む部分(四角形 )の面積が になればよいので
は直線 上にあるので ()とおくと
これが に等しいので 、。このとき で、 である。
直線 は を通るので
別解
A を通るので 、。 のとき なので B、C。
四角形 OCBA の面積は、△OCB と △OBA の和。△OBA は、A、B を通る直線 と y 軸の交点 D を使うと、△OAD と △OBD の差で 。よって四角形の面積は 、半分は 。
△OCB の面積 は より小さいので、直線 は辺 BA と交わる。その交点を P とすると △OPA の面積が になればよい。△OAB なので AP:AB 。
A から B へ 座標は 、 座標は なので P 。
よって 。
検算: P は 上()。△OPA で面積の半分と一致。