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1 次関数の式の求め方

傾きと切片、傾きと通る 1 点、通る 2 点などの条件から、1 次関数 の式を求められる

前提

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算数中学高校大学大学院

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説明

()の形で表される関数を 1 次関数といいます。この技能では、「傾きと切片」「傾きと通る 1 点」「通る 2 点」などの条件から、 と を決めて 1 次関数の式を求められるようになります。グラフが直線で与えられたときや、2 つの量の関係が一定の割合で変わる場面で、その関係を式に表すのに使います。

なぜそうしてよいのか

1 次関数 は、比例 に定数 をたしたものです。 のとき なので、グラフは 軸と点 で交わります。この を切片といいます。また、 が 1 増えると はちょうど だけ増えます()。 が 増えれば は 増えるので、 です。この をグラフの傾きといいます。

式を決めるには、わからない数 を 2 つとも求めればよいのです。比例のときと同じく、「グラフが点 を通る」は「 を代入すると等式が成り立つ」という意味です。

傾き がわかっているなら、残りは だけなので、通る 1 点を代入すれば の 1 次方程式になります。2 点 、 だけがわかっているときは、2 点の座標の差から傾きを で先に求めるか、2 点をそれぞれ代入して の連立方程式を作って解きます。なお、1 次関数のグラフが通る異なる 2 点なら かつ です。 だと 2 点を通る直線は 軸に平行になり(分母が になり)1 次関数のグラフになりません。 だと傾きが になり、 という 1 次関数の条件に合いません。

手順

  1. 求める式を とおき、条件から傾き ・切片 のうちすぐわかるものを入れる(「切片が 」なら )

  2. 2 点 、 だけがわかっているときは、傾き を計算する(1 次関数のグラフが通る 2 点なので かつ )

  3. を入れた式に、通る 1 点の座標を代入して についての方程式を作り、解く(手順 2 の代わりに、2 点を両方代入して の連立方程式を解いてもよい)

  4. 求めた を入れて の形で答え、もう 1 つの点も代入して成り立つか確かめる

例題

グラフが 2 点 、 を通る 1 次関数の式を の形で表すとき、右辺の式 を求めよ。

例題の解答

手順 1: 求める式を とおく。傾きも切片もまだわからない。

手順 2: の増加量は 、 の増加量は 。よって傾き 。

手順 3: に点 を代入して 、、。

手順 4: 式は 。確かめ: のとき で、点 も通る。

よって 。

答え:

よくある誤り

この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。

入口の問題

この技能を使う問題

この技能の次に学べること