2学期演習その2

中学2年 代数 2学期 演習その2
中学 2 年
1
組
番 氏名
次の性質を満たす1次関数を求めよ.
(1) 点 (2,5) を通り,傾きが 3 の直線をグラフにもつ1次関数.
(2) 2点 (−1,4),(3,2) を通る直線をグラフにもつ1次関数.
(3) 定義域が −2 5 x 5 6 で値域が −4 5 y 5 8 であるような1次関数.
2
2つの直線 2x − y + 3 = 0 と 3x + 2y − 1 = 0 の交点の座標を求めよ.
3
3つの直線 y = −3x + 5 · · · °
1 ,y = 2x + 1 · · · °
2 ,y = ax · · · °
3 によって三角形ができない
とき,定数 a の値を求めよ.
4
次の関数のグラフをかけ.(1) と (2) は同じ座標平面上にかいてもよいが,(3) は別の座標平面
上にかくこと(煩雑さを避けるため).
(1) y = |x − 2|
(2) y = |x − 1| + |x + 2|
¯
¯
(3) y = ¯2|x − 1| − |x + 3| − 2¯
5
xy 平面上の2つの直線 ax − 7y + 4 = 0 と 5x − 3y + 2a = 0 が点 (2,b) で交わるとき,a と b
の値を求めよ.
6
座標平面上に,3点 A(0,12),B(6,0),C(0,3) がある.点 C を通り,辺 AB を横切る直線 `
が 4AOB の面積を 2 等分する.ここで,O は座標平面の原点である.直線 ` の方程式を求めよ.
7 ∗ 方程式 |x − 2| + |x + 1| = kx が解を1つだけもつとき,k の取り得る値の範囲を求めよ.
(ヒント:解を1つだけもつということは,y = |x − 2| + |x + 1| と y = kx のグラフはどのように
なっているのか考えよ)
8 ∗ 方程式 |x| + |y| = 1 の表す図形をかけ.
中学2年 代数 2学期 演習その2 解答
1
次の性質を満たす1次関数を求めよ.
(1) 点 (2,5) を通り,傾きが 3 の直線をグラフにもつ1次関数.
y
=
3(x − 2) + 5
=
3x − 1
よって求める1次関数は,y = 3x − 1
(2) 2点 (−1,4),(3,2) を通る直線をグラフにもつ1次関数.
2 − 4 = −1
2
3 − (−1)
1
y = − 2 (x − 3) + 2
= − 21 x + 7
2
7
よって求める1次関数は,y = − 1
2x + 2
傾きは
(3) 定義域が −2 5 x 5 6 で値域が −4 5 y 5 8 であるような1次関数.
(i) 傾きが正の場合,2点 (−2,− 4),(6,8) を通る直線をグラフにもつ.
6 − (−2)
傾きは
= 32 なので,
8 − (−4)
y = 23 (x − 6) + 8
= 32 x − 1
3x − 1
よって求める1次関数は,y = 2
(ii) 傾きが負の場合,2点 (−2,8),(6,− 4) を通る直線をグラフにもつ.
傾きは −4 − 8 = − 3
2 なので,
6 − (−2)
y = − 23 (x − 6) − 4
= − 32 x + 5
よって求める1次関数は,y = − 3
2x + 5
2つの直線 2x − y + 3 = 0 と 3x + 2y − 1 = 0 の交点の座標を求めよ.

 2x − y = −3 · · · °
1
を解く.
 3x + 2y = 1 · · · °
2
2
°
1 ×2+°
2 より,7x = −5. ∴ x = − 5
7
10
11
°
に代入して,
−
−
y
=
−3
.
∴
y
=
1
7
7
³
´
11
よって求める交点の座標は, − 5
,
7 7
3
3つの直線 y = −3x + 5 · · · °
1 ,y = 2x + 1 · · · °
2 ,y = ax · · · °
3 によって三角形ができない
とき,定数 a の値を求めよ.
三角形ができないのは,
(i) °
1 と°
3 が平行なとき,(ii) °
2 と°
3 が平行なとき,(iii) °
1 と°
2 の交点を °
3 が通るとき
のいずれかである.
(i) のときは,a = −3
(ii) のときは,a = 2
(iii) のとき

 y = −3x + 5 · · · °
1
まず
を解いて交点の座標を求める.
 y = 2x + 1 · · · °
2
°
1 ,°
2 より y を消去して,2x + 1 = −3x + 5 ∴ x = 45
これを °
2 に代入して,y = 13
5
´
³
4
4
13
したがって,交点の座標は 5 ,13
3 が通るので, 13
5 .この点を °
5 = 5a ∴ a = 4
(i) ∼ (iii) より,a = −3,2, 13
4
4
次の関数のグラフをかけ.(1) と (2) は同じ座標平面上にかいてもよいが,(3) は別の座標平面
上にかくこと(煩雑さを避けるため).
(1) y = |x − 2|
¯
¯
(3) y = ¯2|x − 1| − |x + 3| − 2¯
(2) y = |x − 1| + |x + 2|
(1) 
 x − 2 (x = 2)
y =
 −x + 2 (x < 2)
(2) 


2x + 1 (x = 1)


y =
2 (−2 5 x < 1)



 −2x − 1 (x < −2)
(3) 










y =










y
3
(1)
2
−2
x − 7 (x = 7)
−x + 7 (1 5 x < 7)
3x + 3 (−1 5 x < 1)
−3x − 3 (−2 5 x < −1)
(2)
4
O
1
− 52
2
4 x
3
2
(3)
y
−x + 3 (x < −2)
8
6
y = 2|x − 1| − |x + 3| − 2 のグラフを
かき,x 軸より下にある部分を折り返す
¯
¯
ことで,y = ¯2|x − 1| − |x + 3| − 2¯ の
3
1
グラフをかいてもよい.
−5
−3
−1O
−2
1
7 8 x
5
xy 平面上の2つの直線 ax − 7y + 4 = 0 と 5x − 3y + 2a = 0 が点 (2,b) で交わるとき,a と b
の値を求めよ.
2つの直線がともに点 (2,b) を通るので,


 2a − 7b + 4 = 0
 2a − 7b = −4
∴
 10 − 3b + 2a = 0
 2a − 3b = −10

 a = − 29
4
これを解くと,

3
b = −2
6
座標平面上に,3点 A(0,12),B(6,0),C(0,3) がある.点 C を通り,辺 AB を横切る直線 `
が 4AOB の面積を 2 等分する.ここで,O は座標平面の原点である.直線 ` の方程式を求めよ.
直線 ` と辺 AB との交点を D とし,D の x 座標を p (p > 0)
y
とすると,
(4ACD の面積) =
=
1
·9·p
2
9
p,
2
A
12
1
· 6 · 12
2
= 36
(4AOB の面積) =
4ACD の面積の 2 倍が 4AOB の面積に等しいから,9p = 36.
∴ p = 4.よって,D(4,4)
3
1
1
` の傾きは 44 −
− 0 = 4 なので,` の方程式は,y = 4 x + 3
`
D
C
3
O
6
B
x
7 ∗ 方程式 |x − 2| + |x + 1| = kx が解を1つだけもつと
き,k の取り得る値の範囲を求めよ.
y = |x − 2| + |x + 1| · · · °
1 と y = kx · · · °
2
の交点がただ1つになるときの k の値を考えれ
y = |x − 2| + |x + 1|
y
ばよい.°
1 は



2x − 1 (x = 2)


y=
3
(−1 5 x < 2)



 −2x + 1 (x < −1)
y = kx
3
である.
y = 2x − 1 (x = 2) の部分と °
2 が交点をも
3 5 k < 2 のときである.
−1 O
2
つのは, 2
y = 3 (−1 5 x < 2) の部分と °
2 が交点をも
つのは,k 5 −3,3
2 < k のときである.
y = −2x + 1 (x < −1) の部分と °
2 が交点をもつのは,−3 < k < −2 のときである.
x
(以上のことは,k の値を変化させることで °
2 の直線がどのように動くのかをイメージして考
えよ.
)
これらの事実から交点がただ1つとなるのは,k = 2,k = 3
2 ,k < −2 のときである.
よって k の取り得る値の範囲は,k = 2,k = 3
2 ,k < −2.
8 ∗ 方程式 |x| + |y| = 1 の表す図形をかけ.
y = 0 のとき,y = −|x| + 1
y
y < 0 のとき,y = |x| − 1
1
−1
O
1
−1
x