【質問】数学(中学):三角形APBの面積が、18となるようにx軸上に点Pをとった時の座標の求め方

〔質問〕
放物線 y=x2 と傾きが1である直線Lが、2点A、Bで交わり、点AのX座標は-2である。
三角形APBの面積が、18となるようにx軸上に点Pをとった時、点PのX座標を求めなさい。ただし点PのX座標は正とする。

のヒントをくださると光栄です。
よろしくお願いいたします。

〔回答〕
関数のグラフと三角形の面積を合わせた問題を考える際、底辺を図の赤線のように捉えると、右側の三角形の高さが h1、左側の三角形の高さが h2 となります。
全体の面積は、右と左の三角形の合計ですので「底辺×h1×(1/2)+底辺×h2×(1/2)」で求まるわけですが、これは 底辺×(h1+h2)×(1/2) というようにくくることができます。

結果、このような底辺の取り方をすれば、面積は「底辺×(2点のx座標の差)×(1/2)」で求まります。
 
 
これを踏まえて、特に今回のような、y軸をまたぐ三角形で1点がy軸上にあるものは
「三角形の面積=(三角形がy軸から切り取る長さ)×(他の2点のx座標の差)×(1/2)」
で求めることができます。
これを使い、点Qを通り、ABに平行な直線とx軸の交点が点Pとなります。
(平行な直線を使うのは、等積変形を行うためです。平行であれば高さは変わらないので。)

今回の場合、
「△ABQ=(ABのy切片-点Qのy座標)×(点A,Bのx座標の差)×(1/2)」です。
△ABQ=(6-点Qのy座標)×5×(1/2)=18 となるような点Qを求めます。
(6-点Qのy座標)×5×(1/2)=18 より、
(6-点Qのy座標)= 36/5
点Qのy座標=-(6/5) となります。

点Qを通り、ABに平行な直線(傾きがABと同じなので1)の式は
y=x-(6/5)

この直線とx軸との交点の座標を求めると、点Pの座標が分かります。

 

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