§2 比例 (6時間) 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 x (分) たまった水の深さ y (cm) 0 2倍 3倍 4倍 1 2 3 4 2倍 5 6 ・・・ 0 3 6 9 12 2倍 3倍 4倍 15 18 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, y=3x 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 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 2 (3) 底辺が x^^cm,高さが12cmの三角形の面積 y^^cm 。 比例の式 y=x*12/2 y=6x 比例定数 6 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。 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。 《50km/時で東向きに走る車》 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》 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 4時間後 3時間後 2時間後 1時間後 現在 西 東 -200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200 《50km/時で東向きに走る車》 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 -200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200 《50km/時で東向きに走る車》 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 1 時 間 後 在 2 時 間 後 3 時 間 後 4 時 間 後 西 東 -200 -150 -100 -50 時間 x (時) ・・・ -4 -3 0 -2 50 100 150 -1 0 1 距離 y (km) ・・・-200-150-100 -50 0 50 100 150 200 ・・・ y=50x 変数 x, y^^ ^が,負の数の場合もある。 2 200 3 4 ・・・ 《50km/時で西向きに走る車》 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》 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時間前 3時間前 2時間前 1時間前 4時間後 3時間後 2時間後 1時間後 現在 西 東 -200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200 《50km/時で西向きに走る車》 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 -200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200 《50km/時で西向きに走る車》 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 西 東 -200 -150 -100 -50 時間 0 x (時) ・・・ -4 -3 -2 -1 距離 y (km) ・・・ 200 150 100 50 50 0 100 1 2 150 3 200 4 ・・・ 0 -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 と表す。 0 10 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 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 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 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 D 今出川 A 丸太町 御池 三条 葛 西E御 千 大 堀 西 烏 河 川 東 四条 東西 前 本 宮 川 丸 端 野 大 洞 原 大 五条 院 町 路 大 路 C F 路 七条 B 位置を通り名を使って表す A地点は,烏丸今出川 B地点は,葛野大路八条 C地点は,堀川五条 通り名を使って位置を求める 八条 D地点,千本丸太町は, 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。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 4 3 2 1 0 -4-3-2-1 O0 1 2 3 4 -1 -2 -3 -4 y軸(縦軸) 縦の数直線 両方をあわせて座標軸 原点 x 座標軸の交点O (オー) 原点Oの座標 (0, 0) 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,^ ^ A(3, 4)と表す。 (3, 4) を点Aの座標という。 x座標 y座標 《座標の求め方》 次の各点の座標を求めなさい。 y B 4 3 2 1 -4-3-2-1 O -1 -2 -3 -4 B(-1, 3) y 4 3 2 1 1 2 3 4 x -4-3-2-1 O -1 C -2 -3 -4 C(-3, -2) 1 2 3 4 x y 4 3 2 1 -4-3-2-1 O -1 -2 -3 -4 D(3, 0) y D 1 2 3 4 4 3 2 1 x -4-3-2-1 O 1 2 3 4 -1 -2 -3 E -4 E(0, -4) x 《点の求め方》 次の座標の各点を図に示しなさい。 A(3, 4) y 4 3 2 1 -4-3-2-1 O -1 -2 -3 -4 y A 1 2 3 4 4 3 2 1 x 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。 -4-3-2-1 O -1 -2 -3 -4 A 4 3 1 2 3 4 x 原点から右へ3,上へ4進 んだ点を求める。 B(-1, 3) C(0, -4) y B 3 y 4 3 2 1 -1 -4-3-2-1 O -1 -2 -3 -4 4 3 2 1 1 2 3 4 x -4-3-2-1 O 1 2 3 4 -1 -2 -4 -3 C -4 x 次の各点の座標を求めなさい。 y B 4 3 2 1 -4-3-2-1 O -1 -2 C -3 -4 A(4, 3) A B(0, 4) E 1 2 3 4 x C(-4, -3) D(2, -3) D E(2, 0) 次の座標の各点を図に示しなさい。 y A(3, 1) B B(-2, 3) C(-4, 0) D(0, -2) E(4, -3) C 4 3 2 1 A -4-3-2-1 O 1 2 3 4 -1 D -2 E -3 -4 x 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 0 1 2 3 4 ・・・ y ・・・ -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 ・・・ y 点を取ると,1つ の直線上に並ぶ。 5 -5 O -5 5 x 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 0 1 2 3 4 ・・・ y ・・・ -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 ・・・ x ・・・ y ・・・ -3.5 -2.5 -1.5 -0.5 0.5 -7 -5 -3 -1 1 1.5 2.5 3.5 ・・・ 3 5 7 ・・・ y y=2x 点を取ると,1つ の直線上に並ぶ。 さらに点を増やし 5 ていくと,それらの 点の集まりは,最後 は,1つの直線にな -5 O -5 5 x 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 ・・・ -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 ・・・ y ・・・ -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 ・・・ x ・・・ y ・・・ -3.5 -2.5 -1.5 -0.5 0.5 -7 -5 -3 -1 1 1.5 2.5 3.5 ・・・ 3 5 7 ・・・ y=1.5x のグラフ x ・・・ -4 -3 -2 -1 y ・・・ -6 -4.5 -3 -1.5 0 1 2 3 4 ・・・ 0 1.5 3 4.5 6 ・・・ y y=2x y=1.5x 点を取ると,1つ の直線上に並ぶ。 さらに点を増やし 5 ていくと,それらの 点の集まりは,最後 は,1つの直線にな -5 O 5 x る。 x^^ ^が増加すると, y^^ ^も増加し,グラフ の傾きは右上がりに -5 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 0 1 2 3 4 ・・・ y ・・・ 8 6 4 2 0 -2 -4 -6 -8 ・・・ y=-2x y 5 -5 O -5 5 x 《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 0 1 2 3 4 ・・・ y ・・・ 8 6 4 2 0 -2 -4 -6 -8 ・・・ 1 2 3 4 ・・・ y=-1.5x のグラフ x ・・・ -4 -3 -2 -1 0 y ・・・ 6 4.5 3 1.5 0 -1.5 -3 -4.5 -6 ・・・ y=1.5x y=-2x y 比例定数が負の数 のとき,x^^ ^が増加す ると,y^^ ^は減少し, 5 グラフの傾きは 右下がりになる。 -5 O -5 5 x y=1.5x y=-2x y y=2x y=1.5x 5 -5 O -5 5 x 《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 0 1 2 3 4 ・・・ y ・・・ 8 6 4 2 0 -2 -4 -6 -8 ・・・ 1 2 3 4 ・・・ y=-1.5x のグラフ x ・・・ -4 -3 -2 -1 0 y ・・・ 6 4.5 3 1.5 0 -1.5 -3 -4.5 -6 ・・・ 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。 次の関数のグラフをかきなさい。 ① ① y=-3x y ② 原点と 点(1, -3) x^^ ^が1のとき,y^^ ^の 5 値は比例定数と同じ数 になり,求めやすい。 ^^4 ② y=__x ^^3 ^^4 原点と 点(1, __) ^^3 点(3, 4) -5 O 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。 -5 5 x 次の関数のグラフをかきなさい。 ② ① y=3x y ① 原点と 点(1, -3) 5 ② y=-x 原点と 点(1, -1) ^^3 ③ y=__x ^^4 ^^3 原点と 点(1, __) ^^4 点(4, 3) -5 O -5 ③ 5 x 《 x^^ ^の値が1増加するときの,y^^ ^の値の変化》 y=2x y y=-2x y 5 -1 -5 -2 5 2 O 1 -5 2 x 5 -5 -1 O 1 x -2 -5 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 5 《比例定数が整数でない場合》 ^^3 y=__x y ^^4 5 -5 3 -4 __ 4 4 O 1 3 5 x -3 -5 ^^^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 次の関数のグラフをかきなさい。 ② ① ① y=-4x y x^^が1増すと, y^^ ^は4減る 5 このようにして, いくつか点を取り, なるべく端の点を利 12 用して線を引くと, ずれにくい。 ^^3 ② y=-__x ^^2 x^^が2増すと, y^^ ^は3減る -5 O 5 -3 -4 -5 x 次の関数のグラフをかきなさい。 ④ ① ① y=-x y ③ x^^が1増すと, y^^ ^は1減る ^^1 ② y=__x ^^4 x^^が4増すと, 5 5 y^^ ^は1増す ③ y=5x x^^が1増すと, y^^ ^は5増す ^^5 ④ y=-__x ^^3 x^^が3増すと, y^^ ^は5減る -5 1 3 4 O 1 -1 ② 1 5 -5 -5 x 《グラフから式を求める》 y 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 5 ある。 x=1 のとき, y=-3 なので,比 -5 O -5 5 x 例定数は -3。 y=-3x y ② x^^ ^が1のとき, y^^ ^が整数でなければ, ② ともに整数である点 の座標を求める。 5 その x^^ ^座標, y^^ ^座標の値を y=ax -5 O -5 5 x 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。 ② y ① ① y=4x ② y=-6x 5 ④ ^^2 ③ y=-__x ^^3 -5 O -5 5 ^^1 x ④ y=__x ^^2 ③ 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 y y 増加 O 増加 右上がり x 増加 O 右下がり x 減少 ④ 比例の式を求める 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 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 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
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