a とグラフの形・いろいろな関数 005

a とグラフの形・いろいろな関数 005 ★★☆

原点を頂点とし、y 軸について対称な3つの放物線 ア、イ、ウ があります。ア は点 (1, 4) を、イ は点 (-2, 2) を、ウ は点 (2, -8) を通ります。ア、イ、ウ を、グラフの開き方が小さい順に並べなさい。

まず、答えを選んでみよう

わからなくても大丈夫! 下の「ヒントをひとつずつ見る」を押すと、「1. 図」から順に考えられるよ。

どの形式で解くか、上のボタンでえらべるよ。

✏ 答案に書く の枠が、答案(ノート)に書くこと。そのほかは解説だよ。最後に「模範答案」があるよ。

1. 図

表や図で、ともなって変わる2つの量を見つけよう。x が2倍・3倍になると、y はどうなるかな?

3つの放物線が通る点ア は点 (1, 4)、イ は点 (-2, 2)、ウ は点 (2, -8) を通る。開き方の小さい順は「?」。xy-3-2-11234-10-8-6-4-2246Oア (1, 4)イ (-2, 2)ウ (2, -8)

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。2乗に比例するなら y=ax² とおくよ。a は、まだわからない数だね。

✏ 答案に書く

グラフの横の軸を x 軸、たての軸を y 軸とする。

ア は原点を頂点とし、y 軸について対称な放物線だから、y=ax2 とおく。

イ も原点を頂点とし、y 軸について対称な放物線だから、y=bx2 とおく。

ウ も原点を頂点とし、y 軸について対称な放物線だから、y=px2 とおく。

解説:a・b・p は、まだわからない数。次の「3. 入れる」で、わかっていることを使って決めるよ。

3. 入れる

わかっている x と y の組を、おいた式に入れよう。x² を先に計算するよ。

✏ 答案に書く

ア:

x=1 のとき y=4 だから、y=ax2 に代入すると、

4=a×12

イ:

x=-2 のとき y=2 だから、y=bx2 に代入すると、

2=b×(-2)2

ウ:

x=2 のとき y=-8 だから、y=px2 に代入すると、

-8=p×22

4. 求める

おいた式の、まだわからない数(a など)についての方程式になったね。y=ax² なら、両辺を x² の値でわろう。関数が2つあるときは、2つ目の式の数(b や、直線の m・n、k など)も、それぞれ求めるよ。

✏ 答案に書く

ア:

a=4

イ:

4b=2

b=2÷4=12

ウ:

4p=-8

p=-8÷4=-2

5. 式にする

求めた数(a など)を、おいた式に戻すと、x と y の関係が1つの式になるよ。

✏ 答案に書く

ア:

a=4 を y=ax2 に戻すと、

y=4x2

イ:

b=1/2 を y=bx2 に戻すと、

y=12x2

ウ:

p=-2 を y=px2 に戻すと、

y=-2x2

6. 使う

式ができれば、どんな x でも y がわかる。y から x を求めるときは、x が2つある場合に気をつけよう。

✏ 答案に書く

ア の比例定数は 4。

イ の比例定数は 1/2。

ウ の比例定数は -2。

7. 確かめる

はじめの組や、ほかの組に戻して、式が合っているか確かめよう。

✏ 答案に書く

はじめの組、x=1、y=4 を y=4x2 に入れると、y=4×12=4。合っている。

はじめの組、x=-2、y=2 を y=12x2 に入れると、y=12×(-2)2=2。合っている。

はじめの組、x=2、y=-8 を y=-2x2 に入れると、y=-2×22=-8。合っている。

✏ 答案に書く

比例定数は、ア が a=4、イ が b=1/2、ウ が p=-2。開き方は比例定数の絶対値が大きいほど小さいので、開き方が小さい順に ア、ウ、イ である。

答え ア、ウ、イ

模範答案

答案(ノート)には、右側の文と式を上から順に書こう。色の枠 は段階の名前だから、答案には書かないよ。

  1. おくグラフの横の軸を x 軸、たての軸を y 軸とする。
    ア は原点を頂点とし、y 軸について対称な放物線だから、y=ax2 とおく。
    イ も原点を頂点とし、y 軸について対称な放物線だから、y=bx2 とおく。
    ウ も原点を頂点とし、y 軸について対称な放物線だから、y=px2 とおく。
  2. 入れるア:
    x=1 のとき y=4 だから、y=ax2 に代入すると、
    4=a×12
    イ:
    x=-2 のとき y=2 だから、y=bx2 に代入すると、
    2=b×(-2)2
    ウ:
    x=2 のとき y=-8 だから、y=px2 に代入すると、
    -8=p×22
  3. 求めるア:
    a=4
    イ:
    4b=2
    b=2÷4=12
    ウ:
    4p=-8
    p=-8÷4=-2
  4. 式にするア:
    a=4 を y=ax2 に戻すと、
    y=4x2
    イ:
    b=1/2 を y=bx2 に戻すと、
    y=12x2
    ウ:
    p=-2 を y=px2 に戻すと、
    y=-2x2
  5. 使うア の比例定数は 4。
    イ の比例定数は 1/2。
    ウ の比例定数は -2。
  6. 確かめるはじめの組、x=1、y=4 を y=4x2 に入れると、y=4×12=4。合っている。
    はじめの組、x=-2、y=2 を y=12x2 に入れると、y=12×(-2)2=2。合っている。
    はじめの組、x=2、y=-8 を y=-2x2 に入れると、y=-2×22=-8。合っている。
    比例定数は、ア が a=4、イ が b=1/2、ウ が p=-2。開き方は比例定数の絶対値が大きいほど小さいので、開き方が小さい順に ア、ウ、イ である。
    答え ア、ウ、イ

もっと見たい人へ(開くと表示されるよ)

その形でおける理由を自分の言葉で書く(「2. おく」のふり返り)

自分の言葉で書くと、ぐっとわかるようになるよ。

「2. おく」で、y=ax2・y=bx2・y=px2 とおいたね。
なぜ、その形でおけると言えるのかな? 自分の言葉で書いてみよう。

ヒント:問題文の言葉や、表で x が2倍・3倍になったときの y の変わり方を使って書こう。

模範を見る

3つとも原点を頂点とし、y 軸について対称な放物線だから、ア は y=ax²、イ は y=bx²、ウ は y=px² とおける(3つの比例定数を区別するため、文字を変える)。比例定数の絶対値が大きいほど、同じ x でも y が 0 から大きくはなれるので、開き方は小さくなる。

間違い探し

まちがいは、伸びる材料だよ。どこが違うか探してみよう。

この問題で起きやすいまちがいを、つまずきやすいポイントごとに並べたよ。どこが違うか考えてから開いてみよう。

グラフ・座標の読みちがいつまずきやすい段階:「図」

Aさんはこう書きました:比例定数の大きい順に ア(4)、イ(1/2)、ウ(-2) どこが違う?

なぜそう書きたくなる?負の数は小さい数なので、ウ の開き方がいちばん大きいと思ってしまう。

どう確かめる?開き方は比例定数の符号ではなく、絶対値で決まる。ウ は下に開くが、x=1 のとき y=-2 で、x 軸から 2 はなれる。イ は 1/2 しかはなれない。

気づくコツ:座標は (x, y) の順。まず横(x)、次にたて(y)を読むよ。目もり1つ分がいくつかも確かめよう。

聞かれていることとのずれつまずきやすい段階:「確かめる」

Aさんはこう書きました:イ、ウ、ア どこが違う?

なぜそう書きたくなる?「開き方が小さい順」を「大きい順」と読みちがえる。

どう確かめる?問題文をもう一度読む。開き方が小さい(細い)のは、比例定数の絶対値が大きい ア。

気づくコツ:最後に問題文をもう一度読んで、聞かれている量(x か y か、何の量か)で答えよう。

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よくある間違いをすべて見る

ここまで理解できている?(前の学習)

つまずいたら、前に学んだところに戻っても大丈夫!

この問題は、次のことが分かっていれば解けるよ。1つずつ確かめよう。

  • 比例は y=ax。x が2倍になると y も2倍。y=ax² は「x² に比例する」関数。

    ためしに1問:y は x に比例し、x=2 のとき y=6。x=5 のとき y は?

    答えを見る

    a=3 で、y=15

    中1「比例」を確かめる
  • (-3)² は (-3)×(-3)=9。-3² は -(3×3)=-9。かっこの有無で答えが変わる。

    ためしに1問:(-4)² は?

    答えを見る

    16

    中1「正負の数と累乗」を確かめる

学習指導要領の項目:C(1) ア(ア)/C(1) イ(ア)

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  2. いまの単元関数 y=ax²(中3)
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関連する単元

分野のつながりは ④関数 のページで見られるよ。