中学1年生向けの数学: 風呂に水を入れる問題の解法と誤解の解消

数学

この問題は、毎分3Lずつ水を入れる風呂に関するもので、「xLたまるまでにかかる時間y分」を求める問題です。あなたが求めようとしているのは、時間yをxの関数として表した式です。質問者が誤ってy=3/xとしてしまった理由と正しい方法について、詳しく解説します。

問題の理解: 毎分3Lの水を入れる

問題の条件に従って、毎分3Lの水が風呂に入っていきます。この場合、時間と水の量は直接比例します。つまり、時間が増えるにつれて水の量も増えます。

水の量xが与えられた場合、その水が風呂にたまるまでにかかる時間yは、次の式で求められます。

式の導出: 正しい解法

毎分3Lずつ水を入れるため、xLの水を入れるには次の計算を行います。

y = x / 3

これは、xLの水を3L/minで入れるためには、x ÷ 3 分かかるということです。したがって、y = x / 3が正しい式となります。

誤った式: y = 3/x の理由

質問者がy=3/xとしたのは、ある種の誤解が生じた結果です。y = 3/x という式は、xが水の量であり、yが時間だとしたときには、意味的に合いません。なぜなら、y=3/x という式は、時間がxが増えるにつれて小さくなる、という反比例の関係を示すからです。水の量が増えると時間が増えるはずなので、この関係は成り立ちません。

答えを確認する: 例を使った計算

例えば、x = 6Lの場合、正しい式y = x / 3を使って計算すると。

y = 6 / 3 = 2

これは、6Lの水を入れるのに2分かかるという意味です。もしy = 3/xの式を使うと、同じx=6Lで。

y = 3 / 6 = 0.5

となり、時間が0.5分と不自然な値になってしまいます。これが、y=3/xが誤った式である理由です。

まとめ: 正しい式とその理由

風呂に水がxLたまるまでにかかる時間yを求めるためには、y = x / 3が正しい式です。毎分3Lずつ水を入れるため、水の量xに対して時間yは直接比例します。y = 3/xは誤った式であり、時間と水の量が逆の関係になってしまいます。

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