2次方程式の利用の問題|基本~応用問題・難問

2次方程式の利用の表紙

にゃんこ
ここでは、中学数学で学習する2次方程式の利用の問題(基本~応用問題・難問)を学習できます。
坂田先生
中学数学の定期テスト対策~高校入試対策にご利用ください。
このページの内容
  1. 2次方程式の利用の基本~標準問題
  2. 2次方程式の利用|応用問題・難問
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2次方程式の利用の基本~標準問題

2次方程式の利用のもくじの基本から標準問題

にゃんこ
この問題を含む「方程式の文章題35テーマ(基本の完成)」をプリントアウトして反復復習したい方はこちら
緑色の問題:優先的にマスターしてほしい問題
青色の問題:その次にマスターしてほしい問題
公式

n角形の対角線は全部で\(\dfrac{n\left( n-3\right) }{2}\)(本)である。
対角線が35本である多角形は何角形か。

答え:十角形
公式がテーマの2次方程式の利用の基本問題1の解説

1からnまでの連続する自然数の和は\(\dfrac{1}{2}n\left( n+1\right) \)である。
和が55になるのは1からいくつまでの自然数か。

答え:10まで
公式がテーマの2二次方程式の利用の問題2の解説
大小2数の差と積

大小2つの整数がある。この2数の差が7で積が60であるとき、2つの整数を求めなさい。

答え:\(-12\)と\(-5\)、\(5\)と\(12\)
大小2数の積と差の問題の説明図
にゃんこ
↑このように考えます。
大小2数の積と差の問題の解説
【考え方】2数のうちどちらかを\(x\)とおいて、方程式は作れないだろうか。
連続する整数

連続する2つの正の整数がある。
この2数を、それぞれ2乗した数の和が181になるとき、この2数を求めなさい。

答え:9と10
2つの連続する整数の問題の考え方
にゃんこ
↑このように考えます。
2つの連続する整数の問題の解説

連続する3つの自然数がある。
最も大きい数と、最も小さい数の積は、3つの数の和より17より大きい。
これら3つの自然数を求めなさい。

答え:5と6と7
3つの連続する自然数の問題の考え方
坂田先生
↑まとめるとこうなります。
3つの連続する自然数の問題の解説
長方形

周の長さが34㎝で面積が70㎠である横長の長方形の縦と横の長さを求めなさい。

答え:縦7㎝、横10㎝
長方形が題材の2次方程式の利用の考え方
坂田先生
↑このように考えます。
長方形の縦の長さを\(x\)㎝とすると
横の長さは\(\dfrac{34}{2}-x=17-x\)(㎝)と表せる。
長方形が題材の2次方程式の利用の式
\(x=7\)のとき、縦の長さは\(7\)㎝、横の長さは\(17-7=10\)(㎝)で、問題に適している。
\(x=10\)のとき、縦の長さは\(10\)㎝、横の長さは\(17-10=7\)(㎝)で、横長の長方形にならず、問題に適していない。
答:縦7㎝、横10㎝
動点

次の図のような、縦10㎝、横20㎝の長方形ABCDがある。
点Pは、毎秒1㎝の速さで辺AB上をAからBまで進む。
点Qは、毎秒2㎝の速さで辺AD上をDからAまで進む。
2点PQが同時に出発するとき、△APQの面積が24㎠になるのは何秒後か。

答え:4秒後、6秒後
坂田先生
1秒ごとに、どのように面積が変化してゆくかを整理すると次のようになります。
2次方程式の利用の動点問題の整理
にゃんこ
最初は上の図を見ながら考えてください。
2次方程式の利用の動点問題の考え方
坂田先生
式を作る流れをまとめると上のようになります。
2次方程式の利用の動点問題の解説
【難しい場合】解説の最初にある1秒ごとに図形と面積が変化する様子をまとめた図を見てください。それを見ながら、方程式を作ることにチャレンジしてみましょう。
道幅

2次方程式の利用の道幅問題の図図のように、縦4m、横10mの土地に、同じ幅の道路を作り、残りを畑にしたい。
畑の部分の面積の合計が16㎡になるには、道路を何mにすればよいか。

答え:2m
にゃんこ
考え方は次のようになります(左右に2通りあります)
2次方程式の利用の道幅問題の解説
解説には2通りの解法がありますが、左側の考え方のほうが簡単です。簡単なほうをまずはマスターしましょう。
容積

2次方程式の利用の容積問題の図横が縦より5㎝長い長方形の紙がある。
この紙の4すみから1辺が3㎝の正方形を切り取り、直方体の容器を作った。
容器の容積が108㎤であるとき、紙の縦の長さは何㎝か。

答え:10㎝
2次方程式の利用の容積問題の考え方
にゃんこ
↑このように考えて方程式を作ります。
2次方程式の利用の容積問題の解説図
【注意】紙の縦の長さは、短すぎると箱がそもそも作れません。果たして何㎝より長くないといけないでしょうか。
カレンダー

2次方程式の利用のカレンダー問題の図このカレンダーの中にある数を\(x\)とする。
\(x\)の左どなりの数と\(x\)の真下の数をかけた数は、\(x\)に22をかけて62をひいた数と等しくなる。
ある数\(x\)を求めなさい。

答え:\(x=11\)2次方程式の利用のカレンダー問題の考え方
にゃんこ
↑このように考えます。
2次方程式の利用のカレンダー問題の解説
【ヒント】カレンダーの問題は上下で7日ずれていることを利用します。
ボールを投げ上げる

ボールを地上から秒速40mで真上に投げ上げる。
投げ上げてから\(x\)秒後のボールの高さは、地上から\(\left( 40x-5x^{2}\right) \)(m)であるとする。
(ⅰ)地上からの高さが75mになるのは、ボールを投げ上げてから何秒後か。
(ⅱ)投げ上げたボールが再び地上に戻ってくるのは、ボールを投げ上げてから何秒後か。

答え:3秒後と5秒後
坂田先生
ボールを投げ上げてから地面に戻るまでの時間と地上からの距離をまとめるとこうなります。
ボールを投げ上げる2次方程式の利用の表
にゃんこ
これを見ながら下の解答を見てください。
ボールを投げ上げる2次方程式の利用1の解説
答え:8秒後ボールを投げ上げる2次方程式の利用の表
にゃんこ
これも同じように考えます。
ボールを投げ上げる2次方程式の利用2の解説
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2次方程式の利用|応用問題・難問

2次方程式の利用もくじ私立対策用

にゃんこ
この問題を含む「方程式の文章題25テーマ(私立対策用)」をプリントアウトして反復復習したい方はこちら
割合の応用問題

原価1000円の商品に\(x\)%の利益を見込んで定価をつけたところ、売れなかったので、
定価の\(x\)%引きにするとすぐ売れた。その結果40円の損をした。\(x\)の値を求めなさい。

答え:\(x=20\)
割合がテーマの二次方程式の利用の問題の考え方
にゃんこ
↑立式までの流れはこうなります。
割合がテーマの二次方程式の利用の問題の解説
注意
次の問題は、難関私立の範囲でも特に難しいテーマになります。

できれば過去問を解いてみて、出題される可能性があるかどうかがチェックできるのが一番です。

対策が必要かどうか不明な場合は、次の問題以外をひとまずマスターすることをおすすめします。

【食塩水の濃度の難問】同じ操作を2回繰り返す

濃度4%の食塩水100gに対し、次の操作を2回繰り返した結果、濃度が1%になった。
操作:食塩水を\(a\)g取り出し、かわりに\(a\)gの水を加える。
このとき、\(a\)の値を求めなさい。

答え:\(a=50\)
にゃんこ
まずはこちらをご覧ください。
二次方程式の利用の濃度問題の説明1
坂田先生
よって次のことが言えます。
二次方程式の利用の濃度問題の説明2
100gの食塩水から3g取り除いた場合、食塩水に含まれる食塩の量は3%減る。

100gの食塩水から\(a\)g取り除いた場合、食塩水に含まれる食塩の量は\(a\)%減る。
食塩水が100gの場合、この考え方を使う場合があります。
にゃんこ
この考え方を使い立式します。流れをまとめると次のようになります。
二次方程式の利用の濃度問題の説明3
坂田先生
↓解答はこうなります。
二次方程式の利用の濃度問題の説明4