【質問】数学:面積の問題(2次関数)

〔質問〕
AB=10cm、BC=20cm、面積160cm2の平行四辺形ABCDがある。点P、Qが同時に出発し、Pは毎秒1cmの速さで辺AB上をAまで動き、…(以下、著作権の関係で省略します)。
(1)△PBQの底辺をBQとするとき、△PBQの高さを、xを使って表しなさい。
(2)yをxの式で表しなさい。
(3)△PBQの面積が20cm2になるのは、P、QがBを出発してから何秒後ですか?
〔回答〕
BCを底辺として考えると、平行四辺形ABCDの面積=BC×(高さ)=160となります。よって、この「平行四辺形の高さは8cm」と分かります。
また、PB=(1cm)×(x秒)=x cm、BQ=(2cm)×(x秒)=2x cm と表せます。
 
(1)
平行四辺形の高さは8cmということから、点AからBCにおろした垂線とBCの交点をHとしたとき、AHの長さが8cmだと言えます。
点Pは、0秒時点で高さ0というところからスタートして、10秒後に点Aまで動きます。このことに注目すれば「x=10のとき、△PBQの高さAH(PH)は8」となり、△PBQの高さPH=(4/5)x と表せます。
(点Pは時間が経つ(xの値が大きくなる)ほど点Aに近づき、それにつれて△PBQの高さも大きくなるため比例関係)
 
(2)
△PBC(y)=BQ(底辺)×PH(高さ)×(1/2)で求めることができます(2次関数の式となります)
 
(3)
(2)で求めた2次関数の式を使って求めます。
面積yが20㎠のときのxを求めるので、y=20 を代入すれば答えになります。

 

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