中学数学1年 4章 比例と反比例 §2 比例 (6時間)
§2 比例 ① 比例する量 《水槽に水を入れる時間と水の深さの関係》 水を入れ始めてからの時間 (分) 2倍 3倍 4倍 2倍 0 1 2 §2 比例 ① 比例する量 《水槽に水を入れる時間と水の深さの関係》 水を入れ始めてからの時間 (分) 2倍 3倍 4倍 2倍 0 1 2 3 4 5 6 ・・・ x たまった水の深さ (cm) 0 3 6 9 12 15 18 ・・・ y 2倍 3倍 4倍 2倍 x^^の値を2倍,3倍,4倍,・・・すると, y^^^^の値も2倍,3倍,4倍,・・・となっている。 このような関係のとき, 『 y^^は x^^に(正)比例する 』 という。
y^^の値は,x^^の値の3倍になっているので, と表される。 一般に,y^^が x^^の関数で, y=ax の式で表されるとき, 『 y^^は x^^に比例する 』という。 一定の数やそれを表す文字を 定数 という。 比例の式のなかの文字 a は定数であり,比例定数 という。 ^^^^^^y x≠0 のとき,__ の値は一定で,比例定数 a^^に等しい。 ^^^^^x
問1 次の問について,y^^が x^^に比例することを比例の式で示しなさい。また,そのときの比例定数をいいなさい。 (1) 30円の鉛筆を x^^本買ったときの代金 y^^円。 比例の式 y=30x 比例定数 30 (2) 時速5kmで x^^時間歩いた距離 y^^km。 比例の式 y=5x 比例定数 5 (3) 底辺が x^^cm,高さが12cmの三角形の面積 y^^cm2。 比例の式 y=x*12/2 比例定数 6 y=6x
問2 次の関係が文章通り比例関係ならば○を,そうでないなら*を書きなさい。 ( ) ノートを買ったときの代金は,買った冊数に比例する。 ( ) テストの点数は,勉強した時間に比例する。 ( ) 100g,200円の肉を買ったときの代金は,買った重さに比例する。 ( ) 1日の睡眠時間は,起きていた時間に比例する。 ( ) 人間の体重は,身長に比例する。 ( ) 体に含まれる血液の量は,体重に比例する。 ( ) 人間の髪の毛は1日に約0.4mmずつ伸びると言われている。ある 期間に伸びる毛の長さはその日数に比例する。 ( ) ジュースを飲んだとき,体に入ってくる糖分の量は,飲んだ ジュースの量に比例する。 ( ) 毎月の小遣いの金額は,年齢に比例する。 ( ) 時計の針の回る角度は,時間に比例する。
( ) シャープペンシルの芯が出てくる長さは,ノックした回数に比例 する。 ( ) 携帯電話にかかる料金は,通話時間に比例する。 ( ) JRの運賃は,行き先までの距離に比例する。 ( ) 同じ歩幅で歩くとき,歩いた距離は,歩いた歩数に比例する。 ( ) みそ汁を同じ味にするとき,みその量は,作るみそ汁の量に比例 する。 ( ) 正方形の面積は,1辺の長さに比例する。 ( ) 円周の長さは,半径の長さに比例する。 ( ) 変速機つきの自転車で,ペダルを同じように回転させたとき, 後輪の回転数はチェーンのかかっている後輪の歯車の歯の数に比例 する。
問2 次の関係が文章通り比例関係ならば○を,そうでないなら*を書きなさい。 ( ) ノートを買ったときの代金は,買った冊数に比例する。 ( ) テストの点数は,勉強した時間に比例する。 ( ) 100g,200円の肉を買ったときの代金は,買った重さに比例する。 ( ) 1日の睡眠時間は,起きていた時間に比例する。 ( ) 人間の体重は,身長に比例する。 ( ) 体に含まれる血液の量は,体重に比例する。 ( ) 人間の髪の毛は1日に約0.4mmずつ伸びると言われている。ある 期間に伸びる毛の長さはその日数に比例する。 ( ) ジュースを飲んだとき,体に入ってくる糖分の量は,飲んだ ジュースの量に比例する。 ( ) 毎月の小遣いの金額は,年齢に比例する。 ( ) 時計の針の回る角度は,時間に比例する。 ○ * ○ * * ○ ○ ○ * ○
( ) シャープペンシルの芯が出てくる長さは,ノックした回数に比例 する。 ( ) 携帯電話にかかる料金は,通話時間に比例する。 ( ) JRの運賃は,行き先までの距離に比例する。 ( ) 同じ歩幅で歩くとき,歩いた距離は,歩いた歩数に比例する。 ( ) みそ汁を同じ味にするとき,みその量は,作るみそ汁の量に比例 ( ) 正方形の面積は,1辺の長さに比例する。 ( ) 円周の長さは,半径の長さに比例する。 ( ) 変速機つきの自転車で,ペダルを同じように回転させたとき, 後輪の回転数はチェーンのかかっている後輪の歯車の歯の数に比例 ○ * * ○ ○ * ○ *
《50km/時で東向きに走る車》 例1 目の前を東に向かって,50km/時で車が通過していった。現在からの時間と現在地からの距離の関係について考える。ただし,東の方向を正の方向,これからの時間を正の時間とする。 西 東
《50km/時で東向きに走る車》 例1 目の前を東に向かって,50km/時で車が通過していった。現在からの時間と現在地からの距離の関係について考える。ただし,東の方向を正の方向,これからの時間を正の時間とする。 東 西 1時間前 2時間前 現在 4時間前 3時間前 4時間後 1時間後 現在 2時間後 3時間後 -200 -150 -100 -50 50 100 150 200
《50km/時で東向きに走る車》 例1 目の前を東に向かって,50km/時で車が通過していった。現在からの時間と現在地からの距離の関係について考える。ただし,東の方向を正の方向,これからの時間を正の時間とする。 東 西 50 100 150 200 -50 -100 -150 -200
《50km/時で東向きに走る車》 例1 目の前を東に向かって,50km/時で車が通過していった。現在からの時間と現在地からの距離の関係について考える。ただし,東の方向を正の方向,これからの時間を正の時間とする。 4時間前 3時間前 2時間前 1時間前 現 在 1時間後 2時間後 3時間後 4時間後 東 西 50 100 150 200 -50 -100 -150 -200 時間 x (時) ・・・ -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 ・・・ 距離 y (km) ・・・ -200 -150 -100 -50 50 100 150 200 ・・・ y=50x 変数 x, y^^^^が,負の数の場合もある。
《50km/時で西向きに走る車》 例2 目の前を西に向かって,50km/時で車が通過していった。現在からの時間と現在地からの距離の関係について考える。ただし,東の方向を正の方向,これからの時間を正の時間とする。 西 東
《50km/時で西向きに走る車》 例2 目の前を西に向かって,50km/時で車が通過していった。現在からの時間と現在地からの距離の関係について考える。ただし,東の方向を正の方向,これからの時間を正の時間とする。 東 西 1時間前 2時間前 現在 4時間前 3時間前 4時間後 1時間後 現在 2時間後 3時間後 -200 -150 -100 -50 50 100 150 200
《50km/時で西向きに走る車》 例2 目の前を西に向かって,50km/時で車が通過していった。現在からの時間と現在地からの距離の関係について考える。ただし,東の方向を正の方向,これからの時間を正の時間とする。 東 西 50 100 150 200 -50 -100 -150 -200
《50km/時で西向きに走る車》 例2 目の前を西に向かって,50km/時で車が通過していった。現在からの時間と現在地からの距離の関係について考える。ただし,東の方向を正の方向,これからの時間を正の時間とする。 4時間後 3時間後 2時間後 1時間後 現 在 1時間前 2時間前 3時間前 4時間前 東 西 50 100 150 200 -50 -100 -150 -200 時間 x (時) ・・・ -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 ・・・ 距離 y (km) ・・・ 200 150 100 50 -50 -100 -150 -200 ・・・ y=-50x 比例定数 a^^^^が,負の数の場合もある。
《変域》 例1・2の車が50km/時で走り続けたとしても,いつかは燃料がなくなって動かなくなり,比例関係が成り立たなくなる また,水槽に水を入れる場合も,水槽の深さが30cmであれば,10分後に満水になる。もし,それ以上水を入れ続けてもあふれるだけで,水の深さは30cmのまま変わらず,比例関係が成り立たなくなる。 このとき,水を入れ始めてからの時間を x分とすると,比例関係が成り立つために,変数 x^^のとりうる値の範囲は, 0 以上 10以下 となる。このような,変数のとりうる値の範囲を,その変数の 変域 といい,不等号や数直線を使って, 0≦x≦10 10 と表す。 端の数をふくむ場合は^^^^●^^^^を, ふくまない場合は^^^^○^^^^を使って表す。
不等号 a^^は b^^以下(その数をふくむ)・・・・・ a≦b a^^は b^^以上(その数をふくむ)・・・・・ a≧b a^^は b^^より小さい・未満・・・・・・・・・ a<b a^^は b^^より大きい・・・・・・・・・・・・・・・ a>b 例3 次の変域を,不等号や数直線を使って表しなさい。 (1) x^^^^のとる値が,-3 より大きい場合, x>-3 -3 (2) x^^^^のとる値が,6 以下の場合, x≦6 6 問3 次の変域を,不等号や数直線を使って表しなさい。 (1) x^^^^のとる値が,-2 以上 8 未満の場合, -2≦x<8 -2 8
京都では,平面上の位置を通り名を使って表すことができる。 (ただし,すべての通りが端まで通っているとは限らない。) ② 座標 京都では,平面上の位置を通り名を使って表すことができる。 (ただし,すべての通りが端まで通っているとは限らない。) 南北 北大路 位置を通り名を使って表す A 今出川 D A地点は, 烏丸今出川 丸太町 B地点は, 葛野大路八条 御池 三条 C地点は, 堀川五条 E 葛野大路 西大路 御前 千本 大宮 堀川 西洞院 烏丸 河原町 川端 東大路 東西 四条 五条 C F 通り名を使って位置を求める 七条 B D地点,千本丸太町は, 八条 九条 E地点,^^西大路四条は, 十条 F地点,^^河原町七条は,
数学では,直線上の位置は,1本の数直線を使って表すことができる。 数学では,直線上の位置は,1本の数直線を使って表すことができる。 平面上の位置は,直角に交わる2本の数直線を使って表すことができる。 y x軸(横軸) 横の数直線 A y軸(縦軸) 縦の数直線 4 両方をあわせて座標軸 3 2 原点 座標軸の交点O (オー) 1 原点Oの座標 (0, 0) x 0 -4 -3 -2 -1 O 1 2 3 4 点Aの位置は,Aから座標軸にひいた垂線との交点の^^x, y^^の値を読み取り, -1 -2 -3 ^^^^A(3, 4)と表す。 -4 (3, 4) を点Aの座標という。 x座標 y座標
《座標の求め方》 例1 次の各点の座標を求めなさい。 x y x y B C B(-1, 3) C(-3, -2) -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 O x y -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 1 2 3 4 O B C B(-1, 3) C(-3, -2)
x y x y D E D(3, 0) E(0, -4) -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 1 2 3 4 O -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 O x y -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 1 2 3 4 O D E D(3, 0) E(0, -4)
y座標の4を通る横線を引き,交点を求める。 原点から右へ3,上へ4進んだ点を求める。 《点の求め方》 例2 次の座標の各点を図に示しなさい。 x y -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 1 2 3 4 O A(3, 4) x y -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 1 2 3 4 O A A 4 3 x座標の3を通る縦線と, y座標の4を通る横線を引き,交点を求める。 原点から右へ3,上へ4進んだ点を求める。
B(-1, 3) C(0, -4) x y x y B 3 -1 -4 C -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 1 2 3 4 O -4 1 2 3 4 O x y -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 1 2 3 4 O B 3 -1 -4 C
問1 次の各点の座標を求めなさい。 x y B A(4, 3) A B(0, 4) C(-4, -3) E D(2, -3) C D -2 -1 1 2 3 4 1 2 3 4 O B A(4, 3) A B(0, 4) C(-4, -3) E D(2, -3) C D E(2, 0)
問2 次の座標の各点を図に示しなさい。 y A(3, 1) B B(-2, 3) A C(-4, 0) C x D(0, -2) D E -3 -2 -1 1 2 3 4 1 2 3 4 O A(3, 1) B B(-2, 3) A C(-4, 0) C D(0, -2) D E E(4, -3)
③ 比例のグラフ 《^^^^x, y^^^^の値の組を座標とする点をとり,グラフをかく》 y=2x のグラフ x ・・・ -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 ・・・ y ・・・ -8 -6 -4 -2 2 4 6 8 ・・・
x y O -5 5 5 点を取ると,1つの直線上に並ぶ。
③ 比例のグラフ 《^^^^x, y^^^^の値の組を座標とする点をとり,グラフをかく》 y=2x のグラフ x y ・・・ -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 -8 -6 6 8 x ・・・ -3.5 -2.5 -1.5 -0.5 0.5 1.5 2.5 3.5 ・・・ y ・・・ -7 -5 -3 -1 1 3 5 7 ・・・
さらに点を増やしていくと,それらの点の集まりは,最後は,1つの直線になる。 x y O -5 5 5 点を取ると,1つの直線上に並ぶ。 y=2x さらに点を増やしていくと,それらの点の集まりは,最後は,1つの直線になる。
③ 比例のグラフ 《^^^^x, y^^^^の値の組を座標とする点をとり,グラフをかく》 y=2x のグラフ x y ・・・ -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 -8 -6 6 8 -3.5 -2.5 -1.5 -0.5 0.5 1.5 2.5 3.5 -7 -5 5 7 y=1.5x のグラフ x ・・・ -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 ・・・ y ・・・ -6 -4.5 -3 -1.5 1.5 3 4.5 6 ・・・
さらに点を増やしていくと,それらの点の集まりは,最後は,1つの直線になる。 y=2x y=1.5x O -5 5 5 点を取ると,1つの直線上に並ぶ。 さらに点を増やしていくと,それらの点の集まりは,最後は,1つの直線になる。 y=2x y=1.5x x^^^^が増加すると,y^^^^も増加し,グラフの傾きは右上がりになる。 比例定数が変わると,グラフの傾きが変わる。
《比例定数が負の数のグラフをかく》 y=-2x のグラフ x ・・・ -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 ・・・ y ・・・ 8 6 4 2 -2 -4 -6 -8 ・・・
x y O -5 5 5 y=-2x
《比例定数が負の数のグラフをかく》 y=-2x のグラフ x y ・・・ -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 8 6 -6 -8 y=-1.5x のグラフ x ・・・ -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 ・・・ y ・・・ 6 4.5 3 1.5 -1.5 -3 -4.5 -6 ・・・
比例定数が負の数のとき,x^^^^が増加すると,y^^^^は減少し,グラフの傾きは O -5 5 5 y=-2x y=1.5x 比例定数が負の数のとき,x^^^^が増加すると,y^^^^は減少し,グラフの傾きは 右下がりになる。
x y O -5 5 5 y=-2x y=1.5x y=2x
《比例定数が負の数のグラフをかく》 y=-2x のグラフ x y ・・・ -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 8 6 -6 -8 y=-1.5x のグラフ 4.5 1.5 -1.5 -4.5 比例の関係 y=ax のグラフは 原点を通る直線 である。 y=ax のグラフをかくには,原点ともう1つの点をとって,これらを通る直線をひけばよい。
x^^^^が1のとき,y^^^^の値は比例定数と同じ数になり,求めやすい。 例1 次の関数のグラフをかきなさい。 x y O -5 5 5 ① ② ① y=-3x 原点と 点(1, -3) x^^^^が1のとき,y^^^^の値は比例定数と同じ数になり,求めやすい。 ^^^^4 ② y=__x ^^^^3 ^^^^4 点(1, __) ^^^^3 原点と 点(3, 4) 比例定数が分数のときは,x^^^^に分母と同じ数を代入し,整数同士の組み合わせにする。
問1 次の関数のグラフをかきなさい。 x y ② ① ① y=3x 原点と 点(1, -3) ② y=-x 原点と 点(1, -1) O -5 5 5 ② ① ① y=3x 原点と 点(1, -3) ② y=-x 原点と 点(1, -1) ^^^^3 ③ y=__x ^^^^4 ^^^^3 点(1, __) ^^^^4 原点と 点(4, 3) ③
《^^^^x^^^^の値が1増加するときの,y^^^^の値の変化》 O -5 5 5 y=2x x y O -5 5 5 y=-2x 2 2 -1 1 1 -1 -2 -2 x^^^^が1増すと,y^^^^は2増す x^^^^が1増すと,y^^^^は2減る x^^^^が1減ると,y^^^^は2減る x^^^^が1減ると,y^^^^は2増す
x^^^^が1増すと,y^^^^は__増す ^^^^^^4 x^^^^が4(分母)増すと,y^^^^は3(分子)増す 《比例定数が整数でない場合》 ^^^^3 y=__x ^^^^4 x y O -5 5 5 3 3 __ 4 -4 1 4 -3 ^^^^^^3 x^^^^が1増すと,y^^^^は__増す ^^^^^^4 x^^^^が4(分母)増すと,y^^^^は3(分子)増す x^^^^が4減ると,y^^^^は3減る
このようにして,いくつか点を取り,なるべく端の点を利用して線を引くと,ずれにくい。 例2 次の関数のグラフをかきなさい。 x y O -5 5 5 ② ① ① y=-4x x^^が1増すと, y^^^^は4減る このようにして,いくつか点を取り,なるべく端の点を利用して線を引くと,ずれにくい。 1 2 -3 -4 ^^^^3 ② y=-__x ^^^^2 x^^が2増すと, y^^^^は3減る
問2 次の関数のグラフをかきなさい。 x y ④ ③ ① ① y=-x x^^が1増すと, y^^^^は1減る ^^^^1 ② y=__x O -5 5 5 ④ ③ ① ① y=-x x^^が1増すと, y^^^^は1減る ^^^^1 ② y=__x ^^^^4 5 x^^が4増すと, y^^^^は1増す 1 3 1 ③ y=5x 1 4 -1 x^^が1増すと, y^^^^は5増す ② -5 ^^^^5 ④ y=-__x ^^^^3 x^^が3増すと, y^^^^は5減る
y^^^^が整数であれば,その値が比例定数である。 《グラフから式を求める》 x y O -5 5 5 ① ① x^^^^が1のとき, y^^^^が整数であれば,その値が比例定数である。 x=1 のとき,y=-3 なので,比例定数は -3。 y=-3x
y^^^^が整数でなければ,ともに整数である点の座標を求める。 x y O -5 5 5 ② x^^^^が1のとき, y^^^^が整数でなければ,ともに整数である点の座標を求める。 ② その x^^^^座標, y^^^^座標の値を y=ax に代入して a^^^^の値を求める。 3=a*5 ^^^^3 a=__ ^^^^5 ^^^^3 y=__x ^^^^5
次のグラフについて,y^^^^を x^^^^の式で表しなさい。 問3 次のグラフについて,y^^^^を x^^^^の式で表しなさい。 x y O -5 5 5 ② ① ① y=4x ② y=-6x ④ ^^^^2 y=-__x ^^^^3 ③ ^^^^1 y=__x ^^^^2 ④ ③
比例の関係 y=ax のグラフは,原点を通る直線で,a^^^^の値によって次のようになる。 比例のグラフ 比例の関係 y=ax のグラフは,原点を通る直線で,a^^^^の値によって次のようになる。 a>0 のとき a<0 のとき x y O x y O 増加 増加 増加 減少 右上がり 右下がり
④ 比例の式を求める 例1 y^^^^が x^^^^に比例していて,x=8 のとき y=16 である。 y^^^^を x^^^^の式で表しなさい。 比例定数を a^^^^とすると, y=ax なので, 代入して, 16=a*8 a=2 したがって, y=2x 問1 y^^^^が x^^^^に比例していて,x=6 のとき y=-24 である。 y^^^^を x^^^^の式で表しなさい。 比例定数を a^^^^とすると, y=ax なので, 代入して, -24=a*6 a=-4 したがって, y=-4x
問2 大リーグのイチロー選手の年収が約20億円(2012年)と伝えられている。もし,1万円札で20億円分を積み上げたら,どれくらいの高さになるか求めなさい。なお,1万円札100枚分の厚さは 約10mmである。 1万円札の枚数を x^^枚,高さを y^^mm とすると, ^^^^y^^^^が x^^^^に比例していて,x=100 のとき y=10 比例定数を a^^^^とすると, y=ax なので, 代入して, 10=a*100 a=0.1 したがって, y=0.1x x=200000 のとき, y=0.1*200000 y=20000 (mm) したがって y=20 (m) 1万円札の高さ 約20m
END