中学数学 / 方程式 / 授業

比例式の文章題

1. 比例式の文章題の考え方

比例式の文章問題では、文章から数量の関係を読み取り、比例式をつくります。

考え方としては、

比例式の文章問題 =「何と何を比べているか」と「2つの比が同じ比率を表しているか」を見つける問題
です。

具体例で理解する

例:原液と水を 2 : 5 の割合で混ぜます。 原液を600mL使うとき、水は何mL必要か求めよ。

① 求めたいもの・わからないものを x とおく
水の量を x mL とする。

② 文章から、何と何が比になっているかを見つける
この問題では、原液の量と水の量を比べている。

原液 : 水 = 2 : 5

③ もう一組の数量も、同じ比率を表しているか確認する
原液600mLと水 x mL も、同じ割合で混ぜるため、 2 : 5 と同じ比率になる。

④ 対応する数量の順番をそろえ、比例式をつくる
どちらも「原液 : 水」の順番にそろえる。

もとの比 2 : 5
実際の量の比 600 : x

2 : 5 = 600 : x

⑤ 比例式を解き、答えを確認する

2x = 5 × 600
2x = 3000
x = 1500

答え 1500mL

・比例式が使える場面

比例式は、2つの数量が比例関係にあるときに使えます。

比例とは、一方の数量が2倍、3倍、…になると、もう一方の数量も2倍、3倍、…になる関係です。

このとき、対応する2つの数量の比は一定です。

比例関係 → 比が一定 → 比例式が使える

2. 文章を比例式に変える(最重要)

比例式の文章問題で一番つまずきやすいのは、文章から比例関係を見つけ、比例式に変えることです。

文章を比例式に変えるときは、次の3STEPで考えます。

STEP 1 何と何が比になっているかを見つける
STEP 2 対応するもう一組も、同じ比率を表しているか確認する
STEP 3 順番と単位をそろえて、2つの比を「=」で結ぶ

具体例で理解する

例:4人分の料理に小麦粉を300g使います。 同じ割合で10人分作るとき、小麦粉は何g必要か求めよ。

STEP 1 何と何が比になっているかを見つける
人数と小麦粉の量を比べる。

4人 : 300g

STEP 2 対応するもう一組も、同じ比率を表しているか確認する
10人分も同じ割合で作るので、人数と小麦粉の量の比率は同じになる。

小麦粉の量を x g とすると、

10人 : x g

STEP 3 順番と単位をそろえて、2つの比を「=」で結ぶ
どちらも「人数 : 小麦粉」の順番にそろえる。

4 : 300 = 10 : x

これで比例式の完成です。

3. 例題

次の問題を比例式を使って解きなさい。

例題①_人数と量

4人分の料理に小麦粉を240g使います。同じ割合で7人分作るとき、小麦粉は何g必要か求めよ。

解答・解説

人数 : 小麦粉 の順番でそろえると、

4 : 240 = 7 : x

比例式の性質より、

4x = 240 × 7
4x = 1680
x = 420

答え 420g

例題②_混合比

② 赤い絵の具と白い絵の具を 3 : 5 の割合で混ぜます。赤い絵の具を180mL使うとき、白い絵の具は何mL必要か求めよ。

解答・解説

② 白い絵の具の量を x mL とする。

赤 : 白 の順番でそろえると、

3 : 5 = 180 : x

比例式の性質より、

3x = 5 × 180
3x = 900
x = 300

答え 300mL

例題③_個数と代金

③ 6本のペンの代金が900円でした。1本あたりの値段が同じとき、14本の代金を求めよ。

解答・解説

③ 14本の代金を x 円とする。

本数 : 代金 の順番でそろえると、

6 : 900 = 14 : x

比例式の性質より、

6x = 900 × 14
6x = 12600
x = 2100

答え 2100円

4. 理科での応用例

比例式は、理科でも比例関係にある数量を求めるときに使えます。

例えば、

質量と体積
電圧と電流
化学変化における物質の質量

などです。

質量と体積|なぜ比例する?

同じ物質では、密度は一定です。

密度 = 質量 ÷ 体積

この公式から、体積が2倍になると、質量も2倍になります。 体積が3倍になると、質量も3倍になります。

つまり、体積と質量は比例するので、 比例式を使うことができます。

例:ある物質20cm³の質量が54gでした。 同じ物質50cm³の質量を求めよ。

20 : 54 = 50 : x

20x = 54 × 50
x = 135

答え 135g

電圧と電流|なぜ比例する?

同じ抵抗では、抵抗の大きさは一定です。

電圧 = 抵抗 × 電流

この公式から、電圧が2倍になると、電流も2倍になります。 電圧が3倍になると、電流も3倍になります。

つまり、電圧と電流は比例するので、 比例式を使うことができます。

例:ある抵抗に3Vの電圧を加えると、0.2Aの電流が流れました。 同じ抵抗に6Vの電圧を加えたとき、流れる電流を求めよ。

3 : 0.2 = 6 : x

3x = 0.2 × 6
x = 0.4

答え 0.4A

化学変化の質量|なぜ比例する?

同じ化学反応では、完全に反応する物質どうしの 質量の比は一定です。

物質Aの質量 : 物質Bの質量 = 一定の比

この関係から、一方の物質の質量が2倍になると、 反応するもう一方の物質の質量も2倍になります。 3倍になると、もう一方も3倍になります。

つまり、反応する物質どうしの質量は比例するので、 比例式を使うことができます。

例:銅を加熱して酸化銅ができるとき、銅と酸素の質量比は4 : 1です。 銅12gと反応する酸素の質量を求めよ。

4 : 1 = 12 : x

4x = 12
x = 3

答え 3g

・比例関係を式で表すと

ここまでの例では、どれも一方の数量が変わると、もう一方の数量も同じ割合で変化していました。

ある数量を x、対応する数量を y、一定の値を a とすると、

y = ax

と表すことができます。

つまり、比例関係は y=ax の形で表されます。