中学校・中2・関数

一次関数の練習問題

y = ax + b の傾き・切片・変化の割合が分かり、式とグラフを行き来できる。

考え方

y=ax+by = ax + b の形の一次関数で、傾き(変化の割合)と切片の意味が分かり、式とグラフを行き来できるようになります。基本料金+使った分の料金、毎月の積み立てなど、「一定の割合で増える量」を表す道具です。

一次関数
y が x の一次式 y=ax+by = ax + b で表される関係。
傾き(変化の割合)
x が 1 増えたときの y の増え方 a。(y の増加量)÷(x の増加量)で求めます。
切片
グラフが y 軸と交わる点の y 座標 b。x=0x = 0 のときの y の値です。

基本料金 500 円に、1時間ごとに 300 円かかる会議室の料金は、x 時間で y=300x+500y = 300x + 500 (円) です。300 は「x が 1 増えるごとの y の増え方」、500 は「x=0x = 0 のときの y」を表します。

一次関数の変化の割合は、どこで測っても a で一定です。だからグラフはまっすぐな直線になり、a が正なら右上がり、負なら右下がりです。比例 y=axy = ax は、b=0b = 0 の場合です。

2点を通る直線の式は、まず傾きを「y の差 ÷ x の差」で求めます。2点のどちらから引くか、順番をそろえます。

次に、y=ax+by = ax + b に傾き a と、どちらか1点の座標を代入すると、b についての方程式になります。これを解けば切片 b が分かります。

座標平面に直線 y = 2x − 1。点 (1, 1) から (3, 1) まで右へ 2、(3, 1) から (3, 5) まで上へ 4 の点線があり、y 軸との交点 (0, −1) に「切片 −1」と書かれている。-3-2-112345-3-2-112345Oxy(1, 1)(3, 5)+2+4切片 −1
y=2x−1y = 2x - 1 のグラフ。x が 2 増えると y は 4 増えるので、傾きは 4÷2=24 \div 2 = 2 です。y 軸と交わる点の y 座標 −1-1 が切片です。

ポイント

一次関数: y=ax+by = ax + b(a: 傾き = 変化の割合、b: 切片)

傾き a=y の増加量x の増加量=y2−y1x2−x1a = \dfrac{y \text{ の増加量}}{x \text{ の増加量}} = \dfrac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}

切片 b は、1点の座標を y=ax+by = ax + b に代入して求める

解き方の手順

  1. 2点の y 座標の差を、x 座標の差で割って傾き a を求めます(引く順番をそろえる)。
  2. y=ax+by = ax + b に、a とどちらか1点の座標を代入します。
  3. b についての一次方程式を解きます。
  4. y=ax+by = ax + b の形で答え、もう1点の座標も式を満たすか確かめます。

例

2点 (−1,5)(-1, 5)、(2,−4)(2, -4) を通る直線の式を求めましょう。

  1. 傾き: −4−52−(−1)=−93=−3\dfrac{-4 - 5}{2 - (-1)} = \dfrac{-9}{3} = -3
  2. y=−3x+by = -3x + b に (−1,5)(-1, 5) を代入: 5=−3×(−1)+b=3+b5 = -3 \times (-1) + b = 3 + b
  3. b=2b = 2
  4. 答え: y=−3x+2y = -3x + 2(点 (2,−4)(2, -4) も −3×2+2=−4-3 \times 2 + 2 = -4 で満たします)

よくある間違い

練習問題でこの間違い方をしたときは、その場でお伝えします。

  • 傾きと切片の取り違えy = ax + b の a と b の意味を取り違える、傾きを Δx/Δy で求める。傾きは「x が1増えたときの y の増え方」= y の増加量 ÷ x の増加量 です。

見る

計算例

2点の座標が分かれば、グラフをかかなくても計算で直線の式を求められます。

問い2点 (0,−3)(0, -3)、(1,1)(1, 1) を通る直線の式を求めましょう。

途中の式

  1. 傾き =1−(−3)1−0=41=4= \frac{1 - (-3)}{1 - 0} = \frac{4}{1} = 4
  2. y=4x+by = 4x + b に (0,−3)(0, -3) を代入: −3=4×0+b-3 = 4 \times 0 + b
  3. b=−3b = -3
  4. y=4x−3y = 4x-3

答え直線の式(y = …)は 4x−34x - 3

一緒にやる

小さく分けて、一緒に解く

1つずつ答えを確かめながら進みます。間違えても大丈夫です。

2点の座標が分かれば、グラフをかかなくても計算で直線の式を求められます。

2点 (−5,5)(-5, 5)、(3,−3)(3, -3) を通る直線の式を求めましょう。

小さな問いに分けて、1つずつ一緒に進めます。

ステップ 1 / 3

傾き(変化の割合)はいくつですか?

分数は 3/4、ルートは √3(または sqrt(3))、累乗は 2^3、円周率は π と入力できます。

読み取り:(入力すると、ここに数式で表示されます)

自分でやる

練習問題

数字は毎回変わります。2〜3問続けて解けたら、次の単元や元のレッスンに進みましょう。

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分からないところがあったら前提まで戻り、分かったら使う先へ進みましょう。

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