変域 013
関数 y=ax² で、x の変域が -4≦x≦2 のとき、y の変域は 0≦y≦8 です。a の値を求めなさい。
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?
y の変域が 0 以上だから、グラフは上に開く(a>0)。y がいちばん大きい 8 になるのは、x の変域の両はしのうち、0 から遠い x=-4 のときだよ。
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。
やってみよう:形をえらぶ
x と y の関係は、どの形でおける?
- ヒント1/3:x が2倍になると、y は何倍になっているかな? 4倍なら「2乗に比例」だよ。
- ヒント2/3:y÷x² がいつも同じ数になっていれば、y=ax² とおけるよ。
✏ 答案に書く
x と y は、問題文のとおりとする。
関数が y=ax² の形だと問題文に書いてあるから、y=
解説:a 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
x=-4 のとき y=8 だから、y=
8=
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
16a=
a=
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
a=1/2 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
求めた式で、x の変域が -4≦x≦2 のときの y の変域を確かめる。
x=-4 のとき y=8、x=2 のとき y=2。
x の変域に 0 がふくまれるので、x=0 のとき y=0 がいちばん小さい値になる。
いちばん大きい値は、0 から遠い方のはし x=-4 のときの y=8。
y の変域は、0≦
a の値は 1/2。
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=-4、y=8 を y=
✏ 答案に書く
a の値は 1/2 である。
答え a=1/2
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。
関数が y=ax² の形だと問題文に書いてあるから、y=ax2 とおく。 - 入れるx=-4 のとき y=8 だから、y=
ax2 に代入すると、
8=a×(-4)2 - 求める16a=
8
a=8÷16= 12 - 式にするa=1/2 を y=
ax2 に戻すと、
y=12x2 - 使う求めた式で、x の変域が -4≦x≦2 のときの y の変域を確かめる。
x=-4 のとき y=8、x=2 のとき y=2。
x の変域に 0 がふくまれるので、x=0 のとき y=0 がいちばん小さい値になる。
いちばん大きい値は、0 から遠い方のはし x=-4 のときの y=8。
y の変域は、0≦y≦ 8
a の値は 1/2。 - 確かめるはじめの組、x=-4、y=8 を y=
12x2 に入れると、y=12×(-4)2= 。合っている。8
a の値は 1/2 である。
答え a=1/2
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
問題文に「関数 y=ax²」とあるから。y の変域から、グラフが上に開くことと、y がいちばん大きくなる点がわかる。
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。
変域のまちがいつまずきやすい段階:「使う」
Aさんはこう書きました:x=2 のとき y=8 として 4a=8、a=2 どこが違う?
なぜそう書きたくなる?x の変域の右はし(大きい方)で、y がいちばん大きくなると考えてしまう。
どう確かめる?a=2 だと x=-4 のとき y=32 になり、y の変域が 0≦y≦8 にならない。x² は x=-4 のときの方が大きい。
気づくコツ:両はしの値だけでなく、途中でいちばん大きく・小さくなる所がないか、グラフで確かめよう。
2乗の計算のまちがいつまずきやすい段階:「使う」
Aさんはこう書きました:-4²=-16 → a=-1/2 どこが違う?
なぜそう書きたくなる?負の数の2乗で、かっこを忘れてしまう。
どう確かめる?a が負の数だと y は 0 以下になり、0≦y≦8 と合わない。(-4)²=16 で 16a=8。
気づくコツ:x² は x×x。(-3)² は 9、-3² は -9 だよ。2倍ではなく、同じ数を2回かけるよ。
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。
- ≦ はその数をふくむ、< はふくまない。変域は「小さい方 ≦ y ≦ 大きい方」の順に書く。
中1「不等号と変域」を確かめる
ためしに1問:「y は 0 以上 18 以下」を不等号で表すと?
答えを見る
0≦y≦18
- (-3)² は (-3)×(-3)=9。-3² は -(3×3)=-9。かっこの有無で答えが変わる。
中1「正負の数と累乗」を確かめる
ためしに1問:(-4)² は?
答えを見る
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