二次方程式の文章題|答えを2つ出したあとの確かめ方【中3数学】

「連続する2つの正の整数の積が56」のような文章題は、式を立てて解くと答えが2つ出ることがあります。そのとき、どちらが答えなのでしょうか。この記事では、二次方程式の文章題の4ステップと、「問題に合う解だけを残す」確かめ方を、例題・よくある間違いつきで解説します。

この記事でわかること

  • 文章題の4ステップ(xを決める → 式を作る → 解く → 問題に合う解だけ残す)
  • 解が2つ出たとき、どちらを捨てるかの判断
  • 土地と道・箱の問題など、図形の文章題の立て方
  • 両方の解が答えになる場合の見分け方

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モコロ先生とボア太の掛け合いで進みます。シリーズ最終回です。

① 文章題の4ステップ

  1. わからない数をxにする
  2. 式を作る
  3. 解く
  4. 問題に合う解だけ残す

二次方程式では、解が2つ出ます。この2つは「オーディションの参加者」のようなもの。問題の条件(正の数・整数・長さ・範囲)が審査員で、合格した解だけが答えになります。

② 例題

例題1 連続する2つの正の整数の積が56。2つの整数は?

小さい方を x とすると、大きい方は x + 1。x(x + 1)= 56 → x² + x − 56 = 0 → (x + 8)(x − 7)= 0 → x = −8、7。「正の整数」なので −8 は不合格。答え:7 と 8

例題2 連続する2つの整数の積が90。2つの整数は?

x(x + 1)= 90 → x² + x − 90 = 0 → (x + 10)(x − 9)= 0 → x = 9、−10。今度は「正の」という条件がないので、どちらも整数で合格です。答え:9 と 10、または −10 と −9

例題3 ある正の数を2乗すると、もとの数の3倍より10大きい。ある数は?

x² = 3x + 10 → x² − 3x − 10 = 0 → (x − 5)(x + 2)= 0 → x = 5、−2。正の数なので −2 は不合格。答え:5

例題4 縦10m、横15mの土地に、同じ幅の道を縦と横に1本ずつ通す。残りの面積が84m²のとき、道の幅は?

道の幅を x m とすると、残りは(10 − x)(15 − x)m²(道を端に寄せて考えます)。(10 − x)(15 − x)= 84 → x² − 25x + 66 = 0 → (x − 3)(x − 22)= 0 → x = 3、22。22mは土地の縦10mをこえるので不合格。答え:3m

例題5 正方形の紙の四すみから1辺2cmの正方形を切り取って箱を作ると、容積は50cm³。紙の1辺は?

紙の1辺を x cm とすると、箱の底は1辺(x − 4)cm、高さは2cm。2(x − 4)² = 50 → (x − 4)² = 25 → x − 4 = ±5 → x = 9、−1。長さは負になれないので 答え:9cm(平方根で解ける形でした)。

例題6 まわりの長さが26cm、面積が40cm²の長方形。縦と横は?

縦を x cm とすると、横は 13 − x cm。x(13 − x)= 40 → x² − 13x + 40 = 0 → (x − 5)(x − 8)= 0 → x = 5、8。縦5・横8でも、縦8・横5でも条件に合います。答え:縦5cm・横8cm、または縦8cm・横5cm(2人とも合格する例です)

③ よくある間違い(ひっかけ)

間違い①:解が2つ出て、どちらも答えにしてしまう

横が縦より4cm長い、面積60cm²の長方形で、x(x + 4)= 60 → (x + 10)(x − 6)= 0 → x = 6、−10。縦は 6cm だけです。−10 は長さになれません。

間違い②:確かめをしないで終わる

解を出したら、必ず問題文を読み直して、正・整数・範囲などの条件に合うかをチェックします。

間違い③:両方合格する問題で、片方を捨てる

例題2や例題6のように、2つとも条件に合うこともあります。捨てるかどうかは、解の正負ではなく問題文で決めます。

④ 練習問題

問1:連続する2つの正の整数の積が110。2つの整数は?

問2:ある正の数の2乗は、もとの数の4倍より21大きい。ある数は?

答え

問1:x(x + 1)= 110 → x² + x − 110 = 0 → (x + 11)(x − 10)= 0 → x = 10(−11は不合格)。10 と 11 / 問2:x² = 4x + 21 → (x − 7)(x + 3)= 0 → x = 7(−3は不合格)。答え:7

まとめ

4ステップ xを決める → 式を作る → 解く → 問題に合う解だけ残す
確かめ 正・整数・長さ・範囲などの条件を読み直す
注意 両方残ることも、片方だけのこともある

これで二次方程式の全10回が終わりです。使った道具をまとめてふり返る「総まとめ」の記事も、あわせてご覧ください。

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