中学生さんからの質問1

問題
4点A(3,6)、B(5,2)、C(-2,-2)、D(-4,-2)があり 線分AB上の点と線分CD上の点を通る直線をy=ax+bで表す。
(1)aの値の範囲を求めなさい。
(2)bの値の範囲を求めなさい。
(3)a+bの値の範囲を求めなさい。

解答

(1) 図の2本の赤い線が、傾き最大と最小の直線です。
 傾き最大となるのは、点A,C を通るときで、8/5
 傾き最小となるのは、点B,D を通るときで、4/9
 よって、aの範囲は、4/9<a<8/5
(2) 図の2本の青い線が、切片最大と最小の直線です。
 切片最大となるのは、点A,D を通るときで、直線の式は、
  y=(8/7)x+18/7
 切片最小となるのは、点B,C を通るときで、直線の式は、
  y=(4/7)x−6/7
 よって、bの範囲は、−6/7<b<18/7
(3) a+b は、y=ax+b において、xの値が1の時のyの値なので、
 上の図において、x=1 の直線(破線)との交点のy座標が、a+b となります。
 直線ADとの交点がy座標最大で、y=26/7
 直線BCとの交点がy座標最小で、y=-2/7
 よって、a+b の範囲は、 -2/7<a+b<26/7

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