五香校のブログ
2022/10/20
松戸地区・柏地区の皆さん、こんにちは!
ナビ個別指導学院 五香校です。
今日は、中学校3年生で習う2次関数の利用の単元で出てくる「平均の速さ」について解説していきます。
問.物が自然に落ちるとき,落ちる距離は,落ち始めてからの時間の2乗に比例します。物が落ち始めてから2秒間に落ちる距離が20mのとき,物が落ち始めて1秒後から6秒後までの,平均の速さを求めなさい。
ポイント→2次関数(Y=aX^2)で、Xがpからqまで増えるときの変化の割合は、a(p+q)で求める。
解答)物が落ち始めてからX秒間に落ちる距離をYmとすると、落ちる距離(Y)は、落ち始めてからの時間(X)の2乗に比例するので、2次関数(Y=aX^2)です。
よって、20=a×2^2
4a=20
a=5、代入してY=5X^2
(2次関数の平均の速さ=変化の割合)であるから2次関数の変化の割合の公式a(p+q)に代入して、
5(1+6)=35 したがって、求める平均の速さは、35m/s
計算自体はかなりシンプルですね。
ここで理解を深めるために少し脱線してみます。
そもそも平均の速さとはなんでしょうか。
速さならわかるけど平均の速さと言われると少しぎょっとします。平均の公式を使うのかな。。。など考えたりしちゃいますね。
ですが、平均の速さとは皆さんが知っている速さを求める式(速さ=道のり÷時間)で求められます。
平均の速さとは、速さが一定ではないものが、移動した距離を、移動にかかった時間で割った速さを指しているだけだからです。
(ただ、今回のように問題では〇秒後から△秒後のように区間が指定されている場合が多いです。)
式にすると、平均の速さ=移動した距離÷移動にかかった時間。
変化の割合=Yの増加量÷Xの増加量となるので、平均の速さ=変化の割合と考えることができます。
今回の問題のように距離(Y)が時間(X)の2乗に比例する2次関数の問題では、2次関数の変化の割合の公式a(p+q)が使えるので、それに代入して解いたわけですね。
a(p+q)便利ですね。中3生は是非積極的に使ってみてください。
今回は以上になります。引き続き受験勉強・テスト勉強頑張ってください!!