疑念は探究の動機であり、探究の唯一の目的は信念の確定である。

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一次関数でいい問題ができたから、それを書く。

家庭教師の生徒さんのために一次関数の問題を考えていた。そうしたら、面白い問題ができた。著作権はフリーということで、適当に使ってください。

問題

一次関数 {y = 2x + 6} (1) と {y = -x + 6} (2) が与えられているとする。(1) と {x}軸との交点を {A}、(1)と {y}軸との交点を {B}とする。

{A}から傾き {a}の直線が与えられているとする。ただし、傾き {a} は 0より大きく、2未満であるとする。この直線と {y}軸との交点を {C}、(2)との交点を {D}とする。原点を {O}とする。

三角形 {OAC}と三角形 {BCD}の面積が等しくなるとき、傾き {a}を求めよ。

 

ポイント

(1) まず、この文章から図を描くことができるか?

(2) 点 {A}を通る直線を傾き {a}で表すことができるか? 

(3) 点 {C}と点 {D}{a}で表すことができるか?

(4) 三角形 {OAC}と三角形 {BCD}{a}を用いて表すことができるか?

 

この問題のいいところ

この問題は式を立てると、次のようになる。

{\text{三角形}OAC = \frac{1}{2}\cdot 3 \cdot 3a = \frac{1}{2}\cdot (6-3a)\cdot \frac{6-3a}{a + 1} = \text{三角形}BCD}

{a^2}が入るので、 一般には二次方程式を使わなくてはならなくなる。したがって、中学二年生レベルならば、一般にはこの問題を解くことができない。まだ、二次方程式を勉強していないから。だが、幸いなことに、この問題は、両辺の{a^2}は消えて、一次方程式となる。よって、この問題は中学二年生でも解けるのである。

{a}は上の方程式を整理すると、

{a = \frac{36}{45}}

となる。これは、嬉しいことに、きれいに約分することができて、{a = 4/5}となる。もちろん、{a}の不等号の条件を満たす。

 

 

我ながら結構いい問題ができたと思う。

 

 

僕から以上