解説 2 /全8
7つの段階:y=ax とおく
3 m で 12 g の針金。
250 m では何 g?
表を 250 m まで書きつづけるのは大変だね。こういうときは、x と y の関係を式にしてしまおう。
比例・反比例の問題は、いつも同じ順番で考えるよ。問題が変わっても、順番と言葉は変わらない。
- 図:わかっている数と、求める「?」を表や図にする
- おく:x と y が何の量かを1文で書き、y=
ax などとおく - 入れる:わかっている x と y の組を代入する
- 求める:a についての方程式を解く
- 式にする:求めた a を戻して、関係を式にする
- 使う:式に x(や y)を入れて、聞かれた数を求める
- 確かめる:ほかの組に戻して確かめ、問いに答える
1次方程式の「7つの段階」を学んだ人は、「x とおく」を思い出してね。関数では、x と y の関係を「y=
針金 3 m の重さをはかったら 12 g でした。この針金の重さは長さに比例します。同じ針金 250 m の重さは何 g ですか。
1. 図
まず、わかっている数と、求める「?」を表にしよう。まだ x や式は使わないよ。
長さと重さは、ともなって変わる2つの量だね。長さを決めると、重さがただ1つに決まる。
2. おく
x と y が何の量かを1文で書いて、関係の形を決めよう。
針金の長さを x m、重さを y g とする。
重さは長さに比例する(問題文)から、y=
ここがいちばん大事なところ! a は「まだわからない数」だよ。1次方程式で、わからない数を x とおいたのと同じ。ここでは、わからないのは比例定数 a なんだ。
a の値はまだわからないけれど、a がこの場面で何を表しているかは、予想できるかな。
予想針金の長さを x m、重さを y g として y=
y=
「比例する」と書いていなくても、「1 m あたりの重さが同じ」「x が2倍になると y も2倍」なら比例だよ。反比例なら y=
3. 入れる
わかっている x と y の組を、おいた式に代入しよう。
x=3 のとき y=12 だから、y=
12=
x と y を逆に入れないように気をつけよう。x は長さ、y は重さだったね(「2. おく」の1文を見よう)。
4. 求める
a についての1次方程式になったね。両辺を 3 でわろう。
3a=
a=
a=4 は、「1 m あたり 4 g」ということ。小学校の「単位量あたりの大きさ」と同じだよ。
5. 式にする
求めた a を、おいた式に戻そう。
a=4 を y=
y=
これで、長さと重さの関係が1つの式になった。どんな長さでも、この式に入れれば重さがわかるよ。
6. 使う
聞かれているのは 250 m の重さ。y=
y=
表を 250 m まで書かなくても、1行で求められたね。これが「式にする」よさだよ。
7. 確かめる
はじめの組に戻して、式が合っているか確かめよう。
x=3 を y=
場面にも戻そう。250 m は 3 m のおよそ 83 倍。12 g の 83 倍はおよそ 1000 g だから、答えの大きさもおかしくない。
答え 1000 g
発見x と y の関係を y=
自分でやってみよう
この例題は、問題集の 比例の場面 001 にあるよ。「ヒントをひとつずつ見る」を選ぶと、7つの段階を1つずつ開きながら進められる。
答えが出たら、次の2つを自分に聞いてみてね。
- なぜ y=
ax とおいてよいと言えるのか - はじめの組に戻すと、本当に合っているか
どう考えた?
比例の問題で「y=ax とおく」とき、a は何を表しているかな。この例題の場面の言葉で説明してみよう。
説明の例を見る
a は「x が 1 のときの y の値」、つまり針金 1 m あたりの重さを表している。この例題では、3 m で 12 g だから、1 m あたり 12÷3=4 で、a=4 になる。
数学ではどう考える?
- 「y=
ax とおく」とは、「y は x に比例する」という関係を、まだわからない定数 a を使って式に表すこと。a を比例定数という。 - 比例では、x≠0 のとき y÷x の値はいつも a になる。だから、1組の x・y(x≠0)がわかれば、a=y÷x で a がただ1つに決まる。
- 反比例 y=
ax では、x×y の値がいつも a になる。だから a=x×y で求められる。 - 「確かめる」で、はじめの組を式に入れて成り立つことを確かめるのは、「求めた a を使った式が、問題の条件を満たしている」ことを確かめているんだよ。
この解説で、できるようになったこと
- 問題を7つの段階の順に解ける
- 「y=ax とおく」ことの意味(a はまだわからない数)を説明できる
- 1組の x・y から a を求め、式にして使える