特集 xって、なに? 第2章 /全9章
決める側と、決まる側
針金の長さを、
自分で好きに決められるとしたら、
決められないのは、何?
しかくんの x と、ぼくの y。同じ「名札」でも、役割がちがうんだ。しかくんは「決める側」、ぼくは「決まる側」だよ。
1. 自分で決められる量、決まってしまう量
針金を切るとき、長さは自分で決められる。5 m にしてもいいし、2 m にしてもいい。
でも、重さはどうだろう。1 m で 3 g の針金なら、長さを決めれば、重さは勝手に決まってしまう。こちらでは決められない。
- x:こちらが決める量(入れる口)
- y:x が決まると、ただ1つに決まる量(出てくる口)
この「x を決めると y がただ1つに決まる」関係を、関数というよ。
予想1 m で 3 g の針金。針金の長さを、自分で 7 m に決めた。このとき「決まる」のは何?
2. 表で確かめよう
x を決めると y が決まるようすを、表で見てみよう。「▶ 動かす」を押してね。
- 長さ x を 2 m に決めた。すると、重さ y は 6 g に決まる。決めたのは x、決まったのは y。
- x を 5 m に決めると、y は 15 g に決まる。決める数を変えると、決まる数も変わる。
- x を 3 m、4 m と決めれば、y は 9 g、12 g。どの x を決めても、y はただ1つに決まる。
予想長さ x を 2 m に決めたとき、y は何 g に決まる?
発見x を決めると、y はただ1つに決まる。決めるのは x、決まるのは y。
3. しかくん(x)とまるくん(y)
小学校では、□ と ○ で書いていたね。
- □(しかくん)は、こちらが決めるほう。→ x
- ○(まるくん)は、つられて決まるほう。→ y
x が動くと、y もいっしょに動く。だから、y は x の「相棒」なんだ。式 y=
4. どっちを x にするか
ここは、大事なところだよ。
針金の問題では、「長さ x m の針金の重さ y g」と書いてあった。どちらを x にするかは、問題文が先に決めているんだ。
でも、もし問題が「重さが 45 g の針金は、長さが何 m ?」だったら、どうだろう。ここでは、重さ 45 g が先にわかっていて、長さ x を「求める」。この x は、「こちらが決める量」ではなく、まだわからない数(未知数)として使っているよ。式 y=
つまり、x には2つの顔がある。
- 関数の見方:x を決めると y が決まる(決める側)。
- 方程式の見方:y がわかっていて、x を求める(まだわからない数)。
どちらの場合も、x が「針金の長さ(m)」という名札であることは変わらない。比例の関係なら、長さを決めれば重さが決まるし、重さを決めれば長さも決まる。問題文に x と y が書かれていなければ、自分で宣言して決め、最後まで変えない。
5. 反比例でも同じ
面積が 24 cm² の長方形を考えよう。たてを x cm と決めると、横 y cm もただ1つに決まる。たてを 4 cm にしたら、横は 6 cm。たてを 6 cm にしたら、横は 4 cm。
反比例でも、x を決めると y が決まる。決める側と決まる側の考え方は、比例と変わらないよ。
やってみよう
つぎの場面で、「決める側(x)」と「決まる側(y)」を答えよう。
- 1 個 80 円のりんごを買う。「何個買うか」を決めて、代金を知りたい。
- からの水そうに、毎分 2 L ずつ水を入れる。「何分入れるか」を決めて、水の量を知りたい。
- 1 m で 3 g の針金。「重さを 30 g にしたい」ので、必要な長さを知りたい。
答え
1. x = 個数、y = 代金。
2. x = 入れた時間、y = 水の量。
3. 「重さを決めて、長さを知る」場面。重さを x、長さを y とすれば、x が「決める側」で、y は x の 13 倍になる。長さを x のままにして、y=30 を式 y=
まとめ
- x は「こちらが決める量」、y は「x が決まると、ただ1つに決まる量」。
- このような関係を関数という。
- どちらを x にするかは、問題文が決めている。書いていなければ自分で宣言して、最後まで変えない。
- y がわかっていて x を求める場面では、x は「まだわからない数」として使っている。
どう考えた?
「x を決めると、y がただ1つに決まる」とは、どういうことだろう。針金の問題で説明してみよう。
説明の例を見る
針金の長さ x を 2 m に決めたら、重さ y は 6 g に決まる。3 m に決めたら 9 g。どの長さに決めても、重さは1つだけ決まって、「6 g にも 7 g にもなる」ということはない。
数学ではどう考える?
- 関数の定義:ともなって変わる2つの量 x、y があり、x の値を決めると、それに対応して y の値がただ1つに決まるとき、y は x の関数であるという。
- 「ただ1つ」の意味:x に対して y が2通り以上あると、関数とはいえない。たとえば「年れい x 才の人の身長 y cm」は、同じ年れいでも身長がいろいろだから、関数ではない。
- 比例の逆向き:y=ax(a≠0)のとき、x=y/a だから、x も y の関数(比例定数は 1/a)。「y は x に比例する」なら「x は y に比例する」。
この章で、できるようになったこと
- 「x は決める量、y は決まる量」と区別できる
- x が「決める側」の見方と「求める数」の見方を区別できる