a とグラフの形・いろいろな関数 007
関数 y=ax² のグラフ(放物線)は点 (2, 4) を通ります。また、1次関数のグラフ ℓ は2点 (0, 1)、(2, 9) を通ります。x の値が 1 から 3 まで増えるときの変化の割合を、この2つの関数でくらべると、どうなりますか。
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?
変化の割合は、どちらも(y の増加量)÷(x の増加量)で求められるよ。
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
x と y は、問題文のとおりとする。
放物線は関数 y=ax² のグラフだと問題文にあるから、y=
ℓ は1次関数のグラフだと問題文にあるから、y=
解説:a・m・n 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
放物線:
x=2 のとき y=4 だから、y=
4=
ℓ:
x=0 のとき y=1 だから、y=
x=2 のとき y=9 を y=
9=
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
放物線:
4a=
a=
ℓ:
n=
2m=
m=
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
放物線:
a=1 を y=
y=
ℓ:
m=4、n=1 を y=
y=
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
放物線の、x が 1 から 3 まで増えるときの変化の割合を求める。
x=1 のとき y=1、x=3 のとき y=9。
(変化の割合)=(y の増加量)÷(x の増加量)だから、
9-
ℓ の、x が 1 から 3 まで増えるときの変化の割合を求める。
x=1 のとき y=5、x=3 のとき y=13。
(変化の割合)=(y の増加量)÷(x の増加量)だから、
13-
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=2、y=4 を y=
はじめの1つ目の組、x=0、y=1 を y=
はじめの2つ目の組、x=2、y=9 を y=
✏ 答案に書く
x の値が 1 から 3 まで増えるときの変化の割合は、どちらも 4 で等しい。
答え 等しい
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。
- おくx と y は、問題文のとおりとする。
放物線は関数 y=ax² のグラフだと問題文にあるから、y=ax2 とおく。
ℓ は1次関数のグラフだと問題文にあるから、y=mx+ とおく。n - 入れる放物線:
x=2 のとき y=4 だから、y=ax2 に代入すると、
4=a×22
ℓ:
x=0 のとき y=1 だから、y=mx+ の n は 1。n
x=2 のとき y=9 を y=mx+ に代入すると、1
9=m×2+ 1 - 求める放物線:
4a=4
a=4÷4= 1
ℓ:
n=1
2m=9- 1= 8
m=8÷2= 4 - 式にする放物線:
a=1 を y=ax2 に戻すと、
y=x2
ℓ:
m=4、n=1 を y=mx+ に戻すと、n
y=4x+ 1 - 使う放物線の、x が 1 から 3 まで増えるときの変化の割合を求める。
x=1 のとき y=1、x=3 のとき y=9。
(変化の割合)=(y の増加量)÷(x の増加量)だから、
9-1 3-1 =82= 4
ℓ の、x が 1 から 3 まで増えるときの変化の割合を求める。
x=1 のとき y=5、x=3 のとき y=13。
(変化の割合)=(y の増加量)÷(x の増加量)だから、
13-5 3-1 =82= 4 - 確かめるはじめの組、x=2、y=4 を y=
x2 に入れると、y=22= 。合っている。4
はじめの1つ目の組、x=0、y=1 を y=4x+ に入れると、y=1 4×0+ 。合っている。1= 1
はじめの2つ目の組、x=2、y=9 を y=4x+ に入れると、y=1 4×2+ 。合っている。1= 9
x の値が 1 から 3 まで増えるときの変化の割合は、どちらも 4 で等しい。
答え 等しい
解けたね! どうしてその形でおけたのか、自分の言葉で言えたかな? 次は、ちがう分野の問題にも挑戦してみよう。
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=
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
放物線は関数 y=ax² のグラフなので y=ax²、ℓ は1次関数のグラフなので y=mx+n とおける(a は放物線で使ったので、直線の傾きと切片は m・n で表す)。変化の割合は、どちらも(y の増加量)÷(x の増加量)で求められる。
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。
増加量・変化の割合のまちがいつまずきやすい段階:「求める」
Aさんはこう書きました:放物線の変化の割合は、比例定数の a=1 だから、ℓ の変化の割合 4 より小さい どこが違う?
なぜそう書きたくなる?1次関数 y=mx+n の変化の割合はいつも傾き m(中2の y=ax+b の a)なので、y=ax² の変化の割合も a だと思ってしまう。
どう確かめる?x=1 のとき y=1、x=3 のとき y=9 で、(9-1)÷(3-1)=4。比例定数 a の 1 ではない。
気づくコツ:(y の増加量)÷(x の増加量)。どちらも「あと-まえ」の順でひき算しよう。
増加量・変化の割合のまちがいつまずきやすい段階:「求める」
Aさんはこう書きました:2乗の関数の方が、いつも変化の割合が大きい どこが違う?
なぜそう書きたくなる?y=ax² は急に大きくなるという印象だけで判断してしまう。
どう確かめる?区間によって変わる。1 から 3 では 4 で ℓ と同じ。3 から 5 では (25-9)÷2=8 で放物線の方が大きく、-1 から 1 では 0 で ℓ の方が大きい。1次関数の変化の割合はいつも 4 のまま。
気づくコツ:(y の増加量)÷(x の増加量)。どちらも「あと-まえ」の順でひき算しよう。
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。
- 1次関数 y=ax+b の変化の割合はいつも a で一定。グラフは直線。
中2「1次関数」を確かめる
ためしに1問:2点 (1, 2)、(3, 10) を通る直線の式は?
答えを見る
a=(10-2)÷(3-1)=4、b=2-4=-2 で、y=4x-2
- 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。
中1「比例」を確かめる
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