才塾 定期テスト対策

中3数学 冬休みの計算 第5回 全35問

5


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問題をクリックすると答えがでます。

$\boxed{\large{\ 1\ }}$ 次の計算をしなさい。

$-9+6\div3$

答え $-7$

\begin{eqnarray*} &&-9+6\div3\\ &=&-9+2\\ &=&-7 \end{eqnarray*}

$\cfrac{3}{8}-\cfrac{5}{6}+\cfrac{7}{12}$

答え $\cfrac{1}{8}$

\begin{eqnarray*} &&\cfrac{3}{8}-\cfrac{5}{6}+\cfrac{7}{12}\\ &=&\cfrac{9}{24}-\cfrac{20}{24}+\cfrac{14}{24}\\ &=&\cfrac{3}{24}=\cfrac{1}{8} \end{eqnarray*}

$(-3)^2\times(-1)^3$

答え $-9$

\begin{eqnarray*} &&(-3)^2\times(-1)^3\\ &=&9\times(-1)\\ &=&-9 \end{eqnarray*}

$(3x-1)-(2x+4)$

答え $x-5$

\begin{eqnarray*} &&3x-1-2x-4\\ &=&3x-2x-1-4\\ &=&x-5 \end{eqnarray*}

$(36a^2b-9ab^2)\div\cfrac{9}{7}ab$

答え $28a-7b$

\begin{eqnarray*} &&(36a^2b-9ab^2)\div\cfrac{9}{7}ab\\ &=&(36a^2b-9ab^2)\times\cfrac{7}{9ab}\\ &=&36a^2b\times\cfrac{7}{9ab}-9ab^2\times\cfrac{7}{9ab}\\ &=&28a-7b \end{eqnarray*}

$\cfrac{3x-2y}{8}-\cfrac{5x+2y}{6}$

答え $\cfrac{-11x-14y}{24}\\ \quad\left(-\cfrac{11x+14y}{24},\ -\cfrac{11}{24}x-\cfrac{7}{12}yも可\right)$

\begin{eqnarray*} &&\cfrac{3x-2y}{8}-\cfrac{5x+2y}{6}\\ &=&\cfrac{3(3x-2y)-4(5x+2y)}{24}\\ &=&\cfrac{9x-6y-20x-8y}{24}\\ &=&\cfrac{-11x-14y}{24} \end{eqnarray*}

$-5(x-3)(x-5)$

答え $-5x^2+40x-75$

\begin{eqnarray*} &&-5(x-3)(x-5)\\ &=&-5(x^2-8x+15)\\ &=&-5x^2+40x-75 \end{eqnarray*}

$\left(\cfrac{1}{4}x-5y\right)^2$

答え $\cfrac{1}{16}x^2-\cfrac{5}{2}xy+25y^2$

$\left(\cfrac{2}{7}a+11b\right)\left(\cfrac{2}{7}a-11b\right)$

答え $\cfrac{4}{49}a^2-121b^2$

$-\sqrt{72}-\sqrt{6}\times\sqrt{3}$

答え $-9\sqrt{2}$

\begin{eqnarray*} &&-\sqrt{72}-\sqrt{6}\times\sqrt{3}\\ &=&-\sqrt{72}-\sqrt{18}\\ &=&-6\sqrt{2}-3\sqrt{2}\\ &=&-9\sqrt{2} \end{eqnarray*}

$\sqrt{12}\div\sqrt{8}\div\sqrt{6}$

答え $\cfrac{1}{2}$

\begin{eqnarray*} &&\sqrt{12}\div\sqrt{8}\div\sqrt{6}\\ &=&\cfrac{\sqrt{12}}{\sqrt{8}\times\sqrt{6}}\\ &=&\cfrac{\sqrt{1}}{\sqrt{4}}\\ &=&\cfrac{1}{2} \end{eqnarray*}

$\left(3\sqrt3-2\right)^2$

答え $31-12\sqrt3$

\begin{eqnarray*} &&\left(3\sqrt3-2\right)^2\\ &=&27-12\sqrt3+4\\ &=&31-12\sqrt3 \end{eqnarray*}

$\boxed{\large{\ 2\ }}$ 次の①~⑤の式を因数分解しなさい。

$12p^2q-36pq^2$

答え $12pq(p-3q)$

$x^2+5x-24$

答え $(x+8)(x-3)$

$4x^2-4xy+y^2$

答え $(2x-y)^2$

$25x^2-36y^2$

答え $(5x+6y)(5x-6y)$

$2a^2-8b^2$

答え $2(a+2b)(a-2b)$

\begin{eqnarray*} &&2a^2-8b^2\\ &=&2(a^2-4b^2)\\ &=&2(a+2b)(a-2b) \end{eqnarray*}

$\boxed{\large{\ 3\ }}$ 次の①~⑥の方程式を解きなさい。

$\cfrac{3}{4}x-2=\cfrac{2}{3}x+\cfrac{5}{4}$

答え $x=39$

\begin{eqnarray*} \cfrac{3}{4}x-2&=&\cfrac{2}{3}x+\cfrac{5}{4}\quad(\times12) \\ 9x-24&=&8x+15 \\ 9x-8x&=&15+24\\ x&=&39 \end{eqnarray*}

$\left\{\begin{array}{l} -0.2x-0.3y=1\\ 6x-5(y+2)=16 \end{array}\right.$

答え $x=1,\ y=-4$

連立方程式計算式

$x^2-15x=-50$

答え $x=10,\ x=5$

\begin{eqnarray*} x^2-15x&=&-50 \\ x^2-15x+50&=&0\\ (x-10)(x-5)&=&0\\ x&=&10,\ x=5 \end{eqnarray*}

$8x^2-4=0$

答え $x=\pm\cfrac{\sqrt{2}}{2}$

\begin{eqnarray*} 8x^2-4&=&0 \\ 8x^2&=&4 \\ x^2&=&\cfrac{4}{8}=\cfrac{1}{2}\\ x&=&\pm \sqrt {\frac{\ 1\ }{\ 2\ }}=\pm \cfrac{\sqrt1}{\sqrt2}=\pm \cfrac{\sqrt2}{2} \end{eqnarray*}

$-10x^2=12x$

答え $x=0 ,\ x=-\cfrac{6}{5}$

\begin{eqnarray*} -10x^2&=&12x \\ -10x^2-12x&=&0\quad(両辺を-2で割る)\\ 5x^2+6x&=&0\\ x(5x+6)&=&0\\ x&=&0,\ x=-\cfrac{6}{5} \end{eqnarray*}

$2x^2-4x-1=0$

答え $x=\cfrac{2\pm\sqrt{6}}{2}$

\begin{eqnarray*} x&=&\cfrac{-(-4)\pm\sqrt{(-4)^2-4\times2\times(-1)}}{2\times2}\\ &=&\cfrac{4\pm\sqrt{16+8}}{4}\\ &=&\cfrac{4\pm\sqrt{24}}{4}\\ &=&\cfrac{4\pm2\sqrt{6}}{4}\\ &=&\cfrac{2\pm\sqrt{6}}{2} \end{eqnarray*}

$\boxed{\large{\ 4\ }}$ 以下の問いに答えなさい。

次の式を$[\phantom{x}]$内の文字について解きなさい。
$y=\cfrac{1}{2}x-3\quad[x]$

答え $x=2y+6$

\begin{eqnarray*} y&=&\cfrac{1}{2}x-3\quad(左辺と右辺をとりかえる) \\ \cfrac{1}{2}x-3&=&y\quad(\times2) \\ x-6&=&2y \\ x&=&2y+6 \end{eqnarray*}

$x=\sqrt5+3,\ y=3$ のとき、次の式の値を求めなさい。
$x^2-2xy+y^2$

答え $5$

\begin{eqnarray*} &&x^2-2xy+y^2\\ &=&(\sqrt5+3)^2-2\times(\sqrt5+3)\times3+3^2\\ &=&5+6\sqrt5+9-6\sqrt5-18+9\\ &=&5 \end{eqnarray*} <この問題はぜひこの別解で> \begin{eqnarray*} &&x^2-2xy+y^2\\ &=&(x-y)^2\\ &=&\{(\sqrt5+3)-(3)\}^2\\ &=&(\sqrt5+3-3)^2\\ &=&(\sqrt5)^2\\ &=&5 \end{eqnarray*}

$y$ が $x$ に比例し、$x=6$ のとき、$y=9$ である。$x=-10$ のときの $y$ の値を求めなさい。

答え $y=-15$

比例の式の形は $y=ax$ $$a=\cfrac{9}{6}=\cfrac{3}{2}\\ y=\cfrac{3}{2}x\ に\ x=-10 を代入する\\ y=\cfrac{3}{2}\times(-10)=-15$$

$y$ が $x$ に反比例し、$x=-2$ のとき、$y=8$ である。$x=-3$ のときの $y$ の値を求めなさい。

答え $y=\cfrac{16}{3}$

反比例の式の形は $y=\cfrac{a}{x}$ $$a=x \times y=-2\times8=-16\\ y=-\cfrac{16}{x}\ に\ x=-3\ を代入する\\ y=-\cfrac{8}{-3}=\cfrac{16}{3}$$

$2$ 点 $(-8,\ -1),\ (-6,\ 0)$ を通る直線の式を求めなさい。

答え $y=\cfrac{1}{2}x+3$

直線の式の形は $y=ax+b$ \begin{eqnarray*} a&=&\cfrac{y_2-y_1}{x_2-x_1}\\ &=&\cfrac{0-(-1)}{-6-(-8)}=\cfrac{1}{2}\\ \end{eqnarray*} $y=\cfrac{1}{2}x+b$ に $x=-6,\ y=0$ を代入 \begin{eqnarray*} 0&=&\cfrac{1}{2}\times(-6)+b\\ 0&=&-3+b\\ 3&=&b \end{eqnarray*}

$y$ が $x$ の $2$ 乗に比例し、$x=-2$ のとき、$y=\cfrac{2}{3}$ である。$x=6$ のときの $y$ の値を求めなさい。

答え $y=6$

$2$ 乗に比例する式の形は $y=ax^2$ $$y=ax^2 に x=-2,\ y=\cfrac{2}{3} を代入する$$ \begin{eqnarray*} \cfrac{2}{3}&=&a\times(-2)^2\\ \cfrac{2}{3}&=&4a\quad(\times3)\\ 2&=&12a\\ \cfrac{1}{6}&=&a \end{eqnarray*} $$y=\cfrac{1}{6}x^2\ に\ x=6 を代入する\\ y=\cfrac{1}{6}\times6^2=6$$

$8$ 人の生徒があるテストを受けた。得点はそれぞれ、$75$ 点、$83$ 点、$56$ 点、$49$ 点、$65$ 点、$37$ 点、$81$ 点、$46$ 点だった。このときの中央値(メジアン)を求めなさい。

答え $60.5\ 点$

得点を低い順にならべると、
$$37,\ 46,\ 49,\ 56,\ 65,\ 75,\ 81,\ 83$$ $8$ 人の中央値(メジアン)は $4$ 番目と $5$ 番目の平均だから、 $$(56+65)\div2=60.5$$

$2$ 個のサイコロを同時に投げるとき、出る目の積が $10$ より小さくなる確率を求めなさい。

答え $\cfrac{17}{36}$

確率表
出る目の積を表にするとこうなる。
オレンジ色のところが $10$ より小さい。

放物線

$\boxed{\large{\ 5\ }}$ 右の図のように、関数 $y=x^2$ のグラフと直線 $y=x+6$ が $2$ 点 $A$,$B$ で交わっている。このとき、以下の問いに答えなさい。






$①$ $2$ 点 $A, \ B$ の座標をそれぞれ求めなさい。

答え
$A(-2, \ 4)\quad B(3, \ 9)$

やりかた

2つの線の交点の座標は連立方程式の解です。放物線と直線についてもおなじこと。つまり、 \begin{eqnarray*} \left\{ \begin{array}{l} y=x^2\\ y=x+6 \end{array} \right. \end{eqnarray*} を解けばいいです。代入法で、(上の式の右辺)=(下の式の右辺)という式をたてて解いていきましょう。2次方程式になります。そして、解は2つでてきます。なぜならグラフが2か所で交わっているからです。 \begin{eqnarray*} x^2&=&x+6\\ x^2-x-6&=&0\\ (x-3)(x+2)&=&0\\ x&=&3,\quad x=-2 \end{eqnarray*} こんなふうに2つの $x$ が求められました。こんどはそれぞれの $x$ について、$y$ をだしていきましょう。使う式は $y=x^2$ と $y=x+6$ のどっちでもいいです。どっちを使っても同じ答えになります。今回は $y=x^2$ を使ってみましょう。
$x=3$ のとき $$y=3^2=9$$ $x=-2$ のとき $$y=(-2)^2=4$$ こうして、$x=3$ のとき $y=9$ , $x=-2$ のとき $y=4$ というふうに、$x$ と $y$ の2つの組が求められました。じゃあ答えを書きましょう。 $$A(-2,4) \quad , \quad B(3,9)$$ $A$ は $x$ がマイナスのほう、$B$ は $x$ がプラスのほうを答えましょう。それはグラフを見て判断しましょう。

$②$ $\triangle OAB$ の面積を求めなさい。

答え
$15$

やりかた

グラフ $\triangle OAB$ の面積は、赤 $\times$ 緑 $\times\cfrac{1}{2}$ です。
直線の $y$ 切片は $6$ なので、緑線の長さは $6$ です。赤の長さは、$2$ 点 $A, \ B$ の $x$ 座標をみればよいです。なので、 $$5×6×\cfrac{1}{2}=15$$

$③$ 点 $B$ を通り、$\triangle OAB$ の面積を $2$ 等分する直線の式を求めなさい。

答え
$y=\cfrac{7}{4}x+\cfrac{15}{4}$

やりかた

中線 <中線>
三角形の $1$ つの頂点から、むかいあう辺の中点を通るようにひいた線を中線といいます。三角形の中線は、その三角形の面積を二等分します。
なので、$OA$ の中点を求めて、そこと原点を通る直線の式を答えればよいです。

<中点>
中点の座標は、「足して $2$ で割る」です。$x$ 座標と $y$ 座標のそれぞれを足して $2$ で割ればよいです。
点 $O$ の座標は $(0, \ 0),$ 点 $A$ の座標は $(-2, \ 4)$ です。なのでその中点を $M$ とすると、その座標は、 \begin{eqnarray*} &&\left(\cfrac{x+x}{2}, \ \cfrac{y+y}{2}\right)\\ &=&\left(\cfrac{0-2}{2}, \ \cfrac{0+4}{2}\right)\\ &=&\left(\cfrac{-2}{2}, \ \cfrac{4}{2}\right)\\ &=&(-1, \ 2)\\ \end{eqnarray*} というわけで中点 $M$ の座標は $(-1, \ 2)$ です。

中線 では答えをだしていきましょう。点 $B \ (3, \ 9)$ と点 $M \ (-1, \ 2)$ を通る直線の式を求めればよいです。
直線の式の形は $y=ax+b$ で、$a$ と $b$ を求めるのが目標です。 \begin{eqnarray*} a&=&\cfrac{y_2-y_1}{x_2-x_1}\\ &=&\cfrac{2-9}{-1-3}=\cfrac{-7}{-4}=\cfrac{7}{4}\\ \end{eqnarray*} $y=\cfrac{7}{4}x+b$ に $x=-1,\ y=2$ を代入 \begin{eqnarray*} 2&=&\cfrac{7}{4}\times(-1)+b\\ 2&=&-\cfrac{7}{4}+b\\ 2+\cfrac{7}{4}&=&b\\ \cfrac{8}{4}+\cfrac{7}{4}&=&b\\ \cfrac{15}{4}&=&b \end{eqnarray*} これで $a$ と $b$ がわかりました。では答えです。 $$y=\cfrac{7}{4}x+\cfrac{15}{4}$$

$④$ 関数 $y=x^2$ 上に点 $P$ をとる。$\triangle PAB$ の面積が $\triangle OAB$ の面積と等しくなるとき、点 $P$ の座標を求めなさい。ただし、$x$ の範囲は $0\lt x \lt3$ とする。

答え
$(1, \ 1)$

やりかた

放物線と直線 直線 $y=x+6$ を $l$ ということにします。点 $O$ を通って直線 $l$ と平行な直線をひきます。この直線と放物線との交点が、$P$ です。こうやって $P$ をとれば、$\triangle OAB$ と $\triangle PAB$ は面積がおなじです。底辺を $AB$ だということにしたとき、底辺が共通で、高さが等しいからです。


じゃあ点 $P$ の座標を求めていきましょう。
放物線と直線 <点 $O$ を通って 直線 $l$ と平行な直線>
原点を通る直線の式を求めるのだから、式の形は $y=ax$ です。
傾きが等しいとき、$2$ 直線は平行になるのだから、$l$ と平行な直線というのは、傾きが $l$ と等しくなります。$l$ の傾きは $1$ だから、求めたい直線の傾きも $1$ です。$a=1$ です。
というわけで、$O$ を通って $l$ に平行な直線の式は、 $$y=x$$ となります。

<直線と放物線の交点>
2つの線の交点の座標は連立方程式の解です。放物線と直線についてもおなじこと。つまり、 \begin{eqnarray*} \left\{ \begin{array}{l} y=x^2\\ y=x \end{array} \right. \end{eqnarray*} を解けばいいです。代入法で、(上の式の右辺)=(下の式の右辺)という式をたてて解いていきましょう。2次方程式になります。そして、解は2つでてきます。なぜならグラフが2か所で交わっているからです。 \begin{eqnarray*} x^2&=&x\\ x^2-x&=&0\\ x(x-1)&=&0\\ x&=&0,\quad x=1 \end{eqnarray*} 放物線と直線 こんなふうに2つの $x$ が求められました。点 $P$ の $x$ 座標は、$1$ のほうです。こんどは $x=1$ のときの $y$ をだしていきましょう。使う式は $y=x^2$ と $y=x$ のどっちでもいいです。どっちを使っても同じ答えになります。ていうか、まあ、どっちにしても $x=1$ なら $y=1$ です。 こうして、$x=1$ のとき $y=1$ というふうに、$x$ と $y$ の組が求められました。じゃあ答えを書きましょう。 $$(1,1)$$ $P$ の座標が $(1,1)$ のとき、$\triangle OAB$ と $\triangle PAB$ は面積がおなじです。底辺が共通で、高さが等しいからです。

答え

$\boxed{\large{\ 1\ }}①-7②\cfrac{1}{8}③-9④x-5⑤28a-7b\\ ⑥\cfrac{-11x-14y}{24}⑦-5x^2+40x-75\\ ⑧\cfrac{1}{16}x^2-\cfrac{5}{2}xy+25y^2⑨\cfrac{4}{49}a^2-121b^2\\ ⑩-9\sqrt{2}⑪\cfrac{1}{2}⑫31-12\sqrt{3}\\ \boxed{\large{\ 2\ }}①12pq(p-3q)②(x+8)(x-3)\\ ③(2x-y)^2④(5x+6y)(5x-6y)\\ ⑤2(a+2b)(a-2b)\\ \boxed{\large{\ 3\ }}①x=39②x=1,y=-4\\ ③x=10,5④x=\pm\cfrac{\sqrt{2}}{2}⑤x=0,-\cfrac{6}{5}\\ ⑥x=\cfrac{2\pm\sqrt{6}}{2}\\ \boxed{\large{\ 4\ }}①x=2y+6②5③y=-15\\ ④y=\cfrac{16}{3}⑤y=\cfrac{1}{2}x+3⑥y=6\\ ⑦60.5点⑧\cfrac{17}{36} \boxed{\large{\ 5\ }}①A(-2, \ 4)\quad B(3, \ 9)\\ ②15③y=\cfrac{7}{4}x+\cfrac{15}{4} ④(1, \ 1) $

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