中3数学 3学期の計算 第8回 全33問
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$ \boxed{\phantom{ho}}$←ここに四角形が表示されていたら準備OKです。
問題をクリックすると答えがでます。
① $2-8$
答え $-6$
② $-3^2\times2-4\times(-6)$
答え $6$
\begin{eqnarray*} &&-3^2\times2-4\times(-6)\\ &=&-9\times2-4\times(-6)\\ &=&-18+24\\ &=&6 \end{eqnarray*}③ $\cfrac{7}{6}\div\left(-\cfrac{7}{3}\right)-\left(-\cfrac{3}{4}\right)$
答え $\cfrac{1}{4}$
\begin{eqnarray*} &&\cfrac{7}{6}\div\left(-\cfrac{7}{3}\right)-\left(-\cfrac{3}{4}\right)\\ &=&\cfrac{7}{6}\times\left(-\cfrac{3}{7}\right)+\cfrac{3}{4}\\ &=&-\cfrac{1}{2}+\cfrac{3}{4}\\ &=&-\cfrac{2}{4}+\cfrac{3}{4}\\ &=&\cfrac{1}{4} \end{eqnarray*}④ $-2(2x-y)-(-3x+9y)$
答え $-x-7y$
\begin{eqnarray*} &&-2(2x-y)-(-3x+9y)\\ &=&-4x+2y+3x-9y\\ &=&-x-7y \end{eqnarray*}⑤ $\cfrac{x-3y}{3}-\cfrac{x-4y}{2}$
答え $\cfrac{-x+6y}{6}\\\quad\left(-\cfrac{x-6y}{6}, \ -\cfrac{1}{6}x+yも可\right)$
\begin{eqnarray*} &&\cfrac{x-3y}{3}-\cfrac{x-4y}{2}\\ &=&\cfrac{2(x-3y)-3(x-4y)}{6}\\ &=&\cfrac{2x-6y-3x+12y}{6}\\ &=&\cfrac{-x+6y}{6} \end{eqnarray*}⑥ $(x-3)(x+7)-(2x+3)^2$
答え $-3x^2-8x-30$
\begin{eqnarray*} &&(x-3)(x+7)-(2x+3)^2\\ &=&x^2+4x-21-(4x^2+12x+9)\\ &=&x^2+4x-21-4x^2-12x-9\\ &=&-3x^2-8x-30 \end{eqnarray*}⑦ $\cfrac{6}{\sqrt{2}}-4\sqrt{10}\div\sqrt{5}$
答え $-\sqrt{2}$
\begin{eqnarray*} &&\cfrac{6}{\sqrt{2}}-4\sqrt{10}\div\sqrt{5}\\ &=&\cfrac{6\sqrt{2}}{2}-4\sqrt{2}\\ &=&3\sqrt{2}-4\sqrt{2}\\ &=&-\sqrt{2} \end{eqnarray*}① $4x^2yz-8xy^2z$
答え $4xyz(x-2y)$
② $x^2-13x+36$
答え $(x-4)(x-9)$
③ $x^2-12xy+36y^2$
答え $(x-6y)^2$
④ $49x^2-y^2$
答え $(7x+y)(7x-y)$
⑤ $ax+ay+bx+by$
答え $(x+y)(a+b)$
\begin{eqnarray*} &&ax+ay+bx+by\\ &=&a(x+y)+b(x+y)\\ &=&aA+bA\\ &=&A(a+b)\\ &=&(x+y)(a+b) \end{eqnarray*}① $\cfrac{x+3}{2}=8x-1$
答え $x=\cfrac{1}{3}$
\begin{eqnarray*} \cfrac{x+3}{2}&=&8x-1\quad(\times2) \\ x+3&=&16x-2 \\ x-16x&=&-2-3\\ -15x&=&-5\\ x&=&\cfrac{5}{15}=\cfrac{1}{3} \end{eqnarray*}② $\left\{\begin{array}{l} 2x-3y=6\\ x+y=-7 \end{array}\right.$
答え $x=-3,y=-4$
\begin{eqnarray*} \left\{ \begin{array}{l} 2x-3y=6\qquad…①\\ x+y=-7\qquad…② \end{array} \right. \end{eqnarray*} $①+②\times3$ \begin{eqnarray*} 2x-3y=\phantom{-1}6\\ \underline{+) \quad 3x+3y=-21} \\ 5x\phantom{+11y}=-15\\ x=-3\phantom{1} \end{eqnarray*} \begin{eqnarray*} x=-3を②に代入\\ -3+y&=&-7\\ y&=&-7+3\\ y&=&-4 \\ \left\{ \begin{array}{l} x=-3\\ y=-4 \end{array} \right. \end{eqnarray*}③ $ 2x+y=3x+2y-1=5 $
答え $x=4,y=-3$
$2x+y=3x+2y-1=5$ のまんなかを隠した式をつくり、①とする。左側を隠した式をつくり、②とする。
①と②を連立方程式として解く。 \begin{eqnarray*} \left\{ \begin{array}{l} 2x+y=5\qquad…①\\ 3x+2y-1=5\qquad…② \end{array} \right. \end{eqnarray*} $②を整理$ \begin{eqnarray*} 3x+2y-1&=&5\\ 3x+2y&=&6\qquad…③ \end{eqnarray*} $①\times2-③\times3$ \begin{eqnarray*} 4x+2y=10\\ \underline{-) \quad 3x+2y=\phantom{1}6} \\ x\phantom{+44y}=\phantom{1}4\\ \end{eqnarray*} \begin{eqnarray*} x=4を①に代入\\ 2\times4+y&=&5\\ 8+y&=&5\\ y&=&5-8\\ y&=&-3 \\ \left\{ \begin{array}{l} x=4\\ y=-3 \end{array} \right. \end{eqnarray*}
④ $x^2+15x+54=0$
答え $x=-6 ,\ x=-9$
\begin{eqnarray*} x^2+15x+54&=&0 \\ (x+6)(x+9)&=&0\\ x&=&-6,\ x=-9 \end{eqnarray*}⑤ $x^2-8=0$
答え $x=\pm2\sqrt{2}$
\begin{eqnarray*} x^2-8&=&0\\ x^2&=&8\\ x&=&\pm\sqrt{8}=\pm2\sqrt{2} \end{eqnarray*}⑥ $4x^2+1=4x$
答え $x=\cfrac{1}{2}$
\begin{eqnarray*} 4x^2+1&=&4x \\ 4x^2-4x+1&=&0\\ (2x-1)^2&=&0\\ x&=&\cfrac{1}{2} \end{eqnarray*}⑦ $3x^2=2x$
答え $x=0 ,\ x=\cfrac{2}{3}$
\begin{eqnarray*} 3x^2&=&2x\\ 3x^2-2x&=&0\\ x(3x-2)&=&0\\ x&=&0 ,\ x=\cfrac{2}{3} \end{eqnarray*}⑧ $\left(x-\cfrac{1}{2}\right)^2=1$
答え $x=\cfrac{3}{2}, \ x=-\cfrac{1}{2}$
\begin{eqnarray*} \left(x-\cfrac{1}{2}\right)^2&=&1 \\ x-\cfrac{1}{2}&=&\pm\sqrt{1}\\ x-\cfrac{1}{2}&=&\pm1\\ x&=&\cfrac{1}{2}\pm 1\\ x&=&\cfrac{1}{2}+1, \ x=\cfrac{1}{2}-1\\ x&=&\cfrac{3}{2}, \ x=-\cfrac{1}{2} \end{eqnarray*}⑨ $x^2-2x-1=0\\$
答え $x=1\pm\sqrt{2}$
$2$ 次方程式の解の公式により、 \begin{eqnarray*} x&=&\cfrac{-(-2)\pm\sqrt{(-2)^2-4\times1\times(-1)}}{2\times1}\\ &=&\cfrac{2\pm\sqrt{4+4}}{2}\\ &=&\cfrac{2\pm\sqrt{8}}{2}\\ &=&\cfrac{2\pm2\sqrt{2}}{2}\\ &=&1\pm\sqrt{2} \end{eqnarray*}① $1000L$ の水がはいった水槽から、毎分 $50L$ ずつ水を抜く。 $x$ 分間水を抜いたときの、残りの水の量が $yL$ 以下であった。この数量の関係を不等式で表しなさい。
②次の式を$[\phantom{x}]$内の文字について解きなさい。
$\qquad 4a+3b=6\quad[b]$
答え $b=\cfrac{-4a+6}{3}\\\left(-\cfrac{4a-6}{3}, \ -\cfrac{4}{3}a+2も可\right)$
\begin{eqnarray*} 4a+3b&=&6\\ 3b&=&-4a+6\\ b&=&\cfrac{-4a+6}{3} \end{eqnarray*}③ $a=\sqrt{2}+1$ のとき、次の式の値を求めなさい。
$\qquad a^2-2a$
答え $1$
\begin{eqnarray*} &&a^2-2a\\ &=&(\sqrt{2}+1)^2-2(\sqrt{2}+1)\\ &=&2+2\sqrt{2}+1-2\sqrt{2}-2\\ &=&1 \end{eqnarray*}④ $y$ が $x$ に比例し、$x=-3$ のとき、$y=12$ である。$x=18$ のときの $y$ の値を求めなさい。
答え $y=-72$
比例の式の形は $y=ax$\begin{eqnarray*} a=\cfrac{y}{x}=\cfrac{12}{-3}=-4 \end{eqnarray*} $y=-4x$ に $x=18$ を代入する \begin{eqnarray*} y=-4\times18=-72 \end{eqnarray*}
⑤ $y$ が $x$ に反比例し、$x=-3$ のとき、$y=12$ である。$x=18$ のときの $y$ の値を求めなさい。
答え $y=-2$
反比例の式の形は $y=\cfrac{a}{x}$ $$a=x \times y=-3\times12=-36\\ y=-\cfrac{36}{x}\ に\ x=18\ を代入する\\ y=-\cfrac{36}{18}=-2$$⑥ 関数 $y=-2x^2$ について、$x$ の変域が $-3 \leqq x \leqq 2$ のとき、$y$ の変域を求めなさい。
答え $-18 \leqq y \leqq 0$
まず、答えの形はこうです。
$$小 \leqq y \leqq 大$$
んで、小と大にそれぞれ、小さい数と大きい数を書いておけばいいです。それを求めるためには、場合分けをしていきます。
①$x$ の変域が $0$ をまたいでいるか。
②$x$ の変域が $0$ をまたいでいるのなら、$a$ はプラスかマイナスか。
この問題は、$x$ の変域が $-3 \leqq x \leqq 2$ だから、$0$ をまたいでいます。この場合は、次に $y=ax^2$ の $a$ の符号がプラスかマイナスかをみます。この問題は、$-2$ だからマイナス。 $a$ がマイナスのときは答えは
$$数 \leqq y \leqq 0$$
となります。 $a$ がマイナスのときは、右側(最大値)が $0$ です。左側の数(最小値)は、$x$ の変域、 $-3 \leqq x \leqq 2$ の両はじの数のうち、$0$ から遠いほうを $y=-2x^2$ に代入してでてくる数です。$-3$ と $2$ は、どちらのほうが $0$ から遠いかといえば、もちろん $-3$ です。この $-3$ を $y=-2x^2$ に代入します。
$$y=-2×(-3)^2=-2×9=-18$$
この $-18$ というのが、答えの左側の数(最小値)です。
⑦ 関数 $y=ax^2$ で、$x$ の値が $x=-4$ から $x=2$ まで変化するときの、変化の割合が $3$ であるとき、$a$ の値を求めなさい。
答え $a=-\cfrac{3}{2}$
「関数 $y=ax^2$ について、$x$ の値が $x_1$ から $x_2$ まで変化するときの、変化の割合は?」ときかれたら、 $$変化の割合=(x_1+x_2)\times a$$ この問題は、どれとどれを足して、どれを掛けたら変化の割合になっているか、やってみると、 $$\{(-4)+2\}\times a=3$$ あとは解くだけです。 \begin{eqnarray*} \{(-4)+2\}\times a&=&3\\ -2 a&=&3\\ a&=&-\cfrac{3}{2}\\ \end{eqnarray*}
⑧ $\sqrt{150n}$ の値ができるだけ小さい整数になるときの、正の整数 $n$ の値を求めなさい。
答え $n=6$
\begin{eqnarray*}
2) \underline{\quad 150} \\
3) \underline{\quad \phantom{1}75} \\
5) \underline{\quad \phantom{1}25} \\
\qquad 5
\end{eqnarray*}
やりかた
手順1 素因数分解してください。
手順2 同じ数が$2$つあったら、そこを〇で囲ってください。
手順3 〇がつかなかった数をかけてください。
その数が答えです。ルートを直すときとおなじような感じです。アレをやればいいです。
この問題の場合は、$6$ が答えだとすると、$\sqrt{150\times6}=\sqrt{900}=30$ となります。
⑨ 大小 $2$ 個のサイコロを同時に投げる時、大,小のサイコロの出た目をそれぞれ $a, \ b$ とする。$20\leqq a^2+b^2\leqq50$ となる確率を求めなさい。
$①$ 曲線アの方程式を $y=ax^2$ とする。$a$ の値を求めなさい。
答え
$a=\cfrac{1}{2}$
点 $A$ は直線 $y=x+4$ 上の点です。この式に $x=-2$ を代入して、
\begin{eqnarray*}
y=-2+4=2
\end{eqnarray*}
点 $A$ の座標は $(-2, \ 2)$ です。
$y=ax^2$ がこの点を通るわけですから、$y=ax^2$ に $x=-2, \ y=2$ を代入して、
\begin{eqnarray*}
2&=&a\times(-2)^2\\
2&=&4a\\
\cfrac{1}{2}&=&a
\end{eqnarray*}
$②$ $\triangle ABC$ の面積を求めなさい。
答え
$9$
等積変形をして、$\triangle ABC$ を面積を求めやすい三角形にします。そうして面積を求めていきます。
直線 $y=x+7$ と $y$ 軸との交点を $D$ とします。すると $\triangle ABC=\triangle ABD$ です。直線 $y=x+4$ と $y=x+7$ は、傾きが等しいので平行です。なので、どちらの三角形も、$AB$ を底辺とすれば、高さが等しくなります。なので面積は同じです。$\triangle ABC$ の面積を求めたいのなら、$\triangle ABD$ の面積を求めればいいです。そしてこっちのほうがずっと楽です。
それでは $\triangle ABD$ の面積を求めていきましょう。
直線 $y=x+4$ と $y$ 軸との交点を $E$ とします。$\triangle ABD$ を $y$ 軸のところで、右と左にわけます。$\triangle DEA$ と $\triangle DEB$ という $2$ つの三角形の面積をそれぞれだして、足せばOKです。
<$\triangle DEA$>
$DE$ を底辺とします。その長さは $7-4=3$ です。また、点 $A$ の座標は $(-2, \ 2)$ なので、この三角形の高さは $2$ です。なので面積は、
\begin{eqnarray*}
3\times2\times\cfrac{1}{2}=3
\end{eqnarray*}
<$\triangle DEB$>
$DE$ を底辺とします。その長さは $3$ です。
高さがわからないので、点 $B$ の $x$ 座標を求めていきます。点 $B$ は $y=x+4$ と $y=\cfrac{1}{2}x^2$ の交点なのですから、
\begin{eqnarray*}
\cfrac{1}{2}x^2&=&x+4\\
x^2-2x-8&=&0\\
(x-4)(x+2)&=&0\\
x&=&4, \ x=-2
\end{eqnarray*}
$x=-2$ というのは点 $A$ の $x$ 座標のことです。なので点 $B$ の $x$ 座標は $4$ です。(ついでに $y$ 座標も求めておくと、$y=8$ になります。)というわけで、$\triangle DEB$ の高さは $4$ です。なので面積は
\begin{eqnarray*}
3\times4\times\cfrac{1}{2}=6
\end{eqnarray*}
なので $\triangle ABD$ の面積は、
\begin{eqnarray*}
\triangle ABD&=&\triangle DEA+\triangle DEB\\
&=&3+6=9
\end{eqnarray*}
<もうちょっとラクに>
$\triangle ABD$ をさらに等積変形して、右下の図の水色のような三角形を考えてしまえば、その面積は
\begin{eqnarray*}
6\times3\times\cfrac{1}{2}=9
\end{eqnarray*}
これでダイジョブです。ツジツマあってます。水色の三角形は $\triangle ABD$ と面積がおなじです。
ア この記録は全部で $30$ 人の生徒によるものである。
イ 階級の幅は $40$ である。
ウ 最頻値(モード)と中央値(メジアン)の値は同じである。
エ 記録が $20$ m以上 $30$ m未満の生徒の相対度数は $0.4$ 以上である。
答え
$ウ,エ$
ア…生徒は $31$ 人です。
イ…階級の幅は $5$ です。
ウ…最頻値(モード)の階級は $20$~$25$ のところです。なので最頻値は $22.5$ です。
また、$31$ 人の生徒による記録なのですから、中央値(メジアン)は $16$ 番目の生徒の記録となります。$16$ 番目の生徒の記録がふくまれる階級は $20$~$25$ のところです。なので中央値(メジアン)は $22.5$ です。
エ…記録が $20$ m以上 $25$ m未満の生徒の度数は $7$ です。記録が $25$ m以上 $30$ m未満の生徒の度数は $6$ です。なので記録が $20$ m以上 $30$ m未満の生徒の度数は $7+6=13$ です。なのでその相対度数は、
$$13\div31=0.41\dots$$
答え
$\boxed{\large{\ 1\ }}①-6②6③\cfrac{1}{4}④-x-7y\\ ⑤\cfrac{-x+6y}{6}\quad\left(-\cfrac{x-6y}{6},-\cfrac{1}{6}x+yも可\right)\\ ⑥-3x^2-8x-30⑦-\sqrt{2}\\ \boxed{\large{\ 2\ }}①4xyz(x-2y)②(x-4)(x-9)\\ ③(x-6y)^2④(7x+y)(7x-y)\\ ⑤(x+y)(a+b)\\ \boxed{\large{\ 3\ }}①x=\cfrac{1}{3}②x=-3, \ y=-4\\ ③x=4, \ y=-3④x=-6, \ x=-9\\ ⑤x=\pm2\sqrt{2}⑥x=\cfrac{1}{2}⑦x=0 ,\ x=\cfrac{2}{3}\\ ⑧x=\cfrac{3}{2}, \ x=-\cfrac{1}{2}⑨x=1\pm\sqrt{2}\\ \boxed{\large{\ 4\ }}①1000-50x\leqq y ②b=\cfrac{-4a+6}{3}\\\left(-\cfrac{4a-6}{3}, \ -\cfrac{4}{3}a+2も可\right)\\ ③1 ④y=-72⑤y=-2⑥-18 \leqq y \leqq 0\\ ⑦a=-\cfrac{3}{2} ⑧6⑨\cfrac{5}{9}\\ \boxed{\large{\ 5\ }}①a=\cfrac{1}{2} ②9\\ \boxed{\large{\ 6\ }}ウ,エ $