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●食塩水の問題を2次方程式で解かなければならない場合というのは それほど頻繁にあるわけではありませんが、その対策が必要だという生徒さんのために、 「2次方程式で解く食塩水の問題」 について、作図の仕方、式の立て方をお話ししようと思います。 ( 基礎編をやった方が対象ですので、まだやってない方は基礎編からやって下さい。) ●まず基礎編でやった5つのパターンのうち最後の (5)食塩水の一部を抜き取る というものを思い出して下さい。【 例題 】 10% の食塩水 400 g がある。 これから x g の食塩水を取りのぞき、 かわりに x g の水を加えると 濃度は 6 % になった。 |
●これを 図はそのまま、青枠の部分の食塩の量の求め方を少し変えます。 なぜ求め方を変えるのかというと、 2次方程式の問題の場合、 「途中で%があいまいになり、%での計算ができなくなるから」というのが理由です。 では新しい求め方を見てみましょう。 下図のように
10 % の食塩水 400 g がある。 これから x g の食塩水を取りのぞき、 かわりに x g の水を加えると 濃度は6 % になった。 |
●このようにしてBの食塩の量を求めるわけですが、 もし上図中の「最大のポイント」がわからなければ先に進めませんので、その方は補習授業を受けて下さい。 ●最大のポイントが 問題なく理解できている方は、それほど苦労することなく 2次方程式が立てられますので安心して下さい。 では先に進みます。 ●最大のポイントが本当にわかっているかどうか、ちょっと練習問題をやってもらいます。 下の問題について、図を描き、式を作って下さい。(図は必ず描くこと) 【練習1】 @ 濃度 16 % の食塩水 200 g から x g の食塩水を抜き取った。 残った食塩水の中には、何 g の食塩が含まれているか? x を使って表しなさい。 (ただし 基礎編で用いた立式方法は使わないこと) A 上の@の「残った食塩水」に x g の水を補充し、よくかき混ぜたら、12 % の食塩水になった。 x を求めよ。 |
●では、本題の 2次方程式の問題 に移ります。 【 例題1 】 10 % の食塩水が 200 g 入っている容器から x g の食塩水をくみ出し、代わりに x g の水を入れた。 それをよくかき混ぜてから、また x g の食塩水をくみ出し、代わりに x g の水を入れた。すると食塩水の濃度は 2.5 % になった。 x を求めよ。 下のように A〜Dの段階に分けて 図を描きます。 問題文と照らし合わせて見て下さい。 |
図を描いたら、 図の中で
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最後に 基礎編でやったように、 Cの食塩の量 = Dの食塩の量 という等式を作れば 方程式のできあがりです。 |
●では、少しだけレベルを上げた例題をやります。一緒に図を描いてみて下さい。(例題はこれが最後です。) 【 例題2 】 濃度 10 % の食塩水 100 g をいれた容器から x g の食塩水をくみ出し、x g の水を入れた。 よくかき混ぜた後、今度は 2x g の食塩水をとりだし、そこに 3x g の水を加えたら 4 %になった。 x を求めよ。 |
方程式を作ると |
方程式は |
●以上が解説です。 他にも考え方はあると思いますが、私が生徒に教えるときは このような作図と立式を教えています。 では練習問題を2つやって下さい。 【練習2】 5 % の食塩水が 500 g 入っている容器から x g の食塩水をくみ出し、 代わりに x g の水を入れた。 それをよくかき混ぜてから、また x g の食塩水をくみ出し、代わりに同量の水を補った。すると食塩水の濃度は 3.2 % になった。 x の 値を求めよ。 練習2の答はこちら 【練習3】 濃度 12 % の食塩水 600 g をいれた容器から ある量の食塩水をくみ出し、代わりに 同量の水 を入れて、よくかき混ぜた。 次に前にくみ出した量の 2倍 の食塩水をくみだし、そのかわりに 同量 の水を加えたら 4.5 % になった。 初めにくみ出した食塩水の量を x g として x の値を求めよ。 練習3の答はこちら |
●これで、2次方程式を使った食塩水の問題の解き方講座は全て終わりです。 基礎編で作図練習がちゃんとできていれば、作図そのものはそれほど難しくはないと思います。 あとは立式を少し工夫し、 最後は計算力、ということになります。 ご自分の問題集に戻って、トライしてみて下さい。 ●なお、図の描き方に決まりがあるわけではありませんので、自分でわかるように、アレンジするのはかまいません。 では健闘を祈ります。 |
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