変域 014

変域 014 ★★★

関数 y=ax² で、x の変域が -1≦x≦3 のとき、y の変域は -6≦y≦0 です。a の値を求めなさい。

分数は 3/4、負の数は -2 のように書いてね。

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?

y の変域から読みとれる組y の変域 -6≦y≦0 から、x=0 のとき y=0、x=3 のとき y=-6。x=-1 のときの y は「?」。x-103y?0-6

y の変域が 0 以下だから、グラフは下に開く(a<0)。y がいちばん小さい -6 になるのは、x の変域の両はしのうち、0 から遠い x=3 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?

おく式の形

✏ 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=ax2 とおく。

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=3 のとき y=-6 だから、y=ax2 に代入すると、

-6=a×32

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

9a=-6

a=-6÷9=-23

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=-2/3 を y=ax2 に戻すと、

y=-23x2

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 -1≦x≦3 のときの y の変域を確かめる。

x=-1 のとき y=-2/3、x=3 のとき y=-6。

x の変域に 0 がふくまれるので、x=0 のとき y=0 がいちばん大きい値になる。

いちばん小さい値は、0 から遠い方のはし x=3 のときの y=-6。

y の変域は、-6≦y≦0

a の値は -2/3。

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=3、y=-6 を y=-23x2 に入れると、y=-23×32=-6。合っている。

✏ 答案に書く

a の値は -2/3 である。

答え a=-2/3

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。
  2. 入れるx=3 のとき y=-6 だから、y=ax2 に代入すると、
    -6=a×32
  3. 求める9a=-6
    a=-6÷9=-23
  4. 式にするa=-2/3 を y=ax2 に戻すと、
    y=-23x2
  5. 使う求めた式で、x の変域が -1≦x≦3 のときの y の変域を確かめる。
    x=-1 のとき y=-2/3、x=3 のとき y=-6。
    x の変域に 0 がふくまれるので、x=0 のとき y=0 がいちばん大きい値になる。
    いちばん小さい値は、0 から遠い方のはし x=3 のときの y=-6。
    y の変域は、-6≦y≦0
    a の値は -2/3。
  6. 確かめるはじめの組、x=3、y=-6 を y=-23x2 に入れると、y=-23×32=-6。合っている。
    a の値は -2/3 である。
    答え a=-2/3

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 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

問題文に「関数 y=ax²」とあるから。y の変域から、グラフが下に開くことと、y がいちばん小さくなる点がわかる。

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=-1 のとき y=-6 として a=-6 どこが違う?

なぜそう書きたくなる?変域の左はしどうし(x=-1 と y=-6)を組にしてしまう。

どう確かめる?a=-6 だと x=3 のとき y=-54 になり、y の変域が -6≦y≦0 にならない。

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。

a を求める計算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:9a=-6 → a=-3/2 どこが違う?

なぜそう書きたくなる?わる数とわられる数を逆にしてしまう。

どう確かめる?a=-3/2 だと x=3 のとき y=-27/2 になり、-6 と合わない。9a=-6 の両辺を 9 でわって a=-6/9=-2/3。

気づくコツ:求めた a を、はじめの組に戻して成り立つか確かめよう。

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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。

  • ≦ 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。

    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

    中1「不等号と変域」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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  1. 前に学ぶ単元1次関数
  2. いまの単元関数 y=ax²(中3)
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分野のつながりは ④関数 のページで見られるよ。