一次関数の予想問題5問——傾きと切片のミスを1問ずつ解説
一次関数は中2で習う単元で、数学では式を求める問題、グラフ、交点、文章題までいろいろな形で問われます(回ごとの範囲は → テスト範囲)。「傾き」と「切片」の意味、変化の割合、連立方程式とのつながりがわかれば、多くの問題は同じ手順で解けます。2点を通る直線・増加量・交点・平行な直線・文章題の5問にしぼり、まちがえやすいところを1問ずつ解説しました。
- 一次関数の式は y = ax + b。a は傾き(変化の割合)、b は切片
- 傾き = (y の増加量)÷(x の増加量)。引く順番をそろえる
- y の増加量 = 変化の割合 × x の増加量。負の数になることもある
- 交点は2つの式を連立方程式として解く。答えは座標で
- 平行な直線は傾きが等しい。切片は通る点から求めなおす
問題(まず自分で解いてみよう)
- 2点 (−1, 5)、(3, −3) を通る直線の式を求めなさい。
- 一次関数 y = −3/2 x + 4 で、x の値が 2 から 6 まで増加するとき、y の増加量を求めなさい。
- 2直線 y = 2x − 1 と y = −x + 8 の交点の座標を求めなさい。
- 直線 y = 3x + 2 に平行で、点 (2, 1) を通る直線の式を求めなさい。
- あるばねに x g のおもりをつるしたときのばねの長さを y cm とすると、y は x の一次関数になります。20g のおもりをつるすと長さは14cm、50g のおもりをつるすと長さは20cm でした。(1)おもりをつるさないときのばねの長さを求めなさい。(2)ばねの長さが35cm になるのは、何g のおもりをつるしたときですか。
目安:1問3〜4分。解き終わったら、下の「答えと解説を見る」を開いて確かめましょう。
答えと解説
問題1
2点 (−1, 5)、(3, −3) を通る直線の式を求めなさい。
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答え:y = −2x + 3
考え方:一次関数の式は y = ax + b(a は傾き=変化の割合、b は切片)です。2点がわかっているときは、先に傾き a を求めます。
解き方:傾き a = (y の増加量)÷(x の増加量)= (−3 − 5) ÷ (3 − (−1)) = −8 ÷ 4 = −2。y = −2x + b に (−1, 5) を代入して 5 = 2 + b → b = 3。式は y = −2x + 3。
よくあるミス:① 増加量の引き算で、x と y の引く順番をそろえないミス(y は「後 − 前」なのに x は「前 − 後」など)。② (−1) を代入するとき −2 × (−1) を −2 としてしまう符号ミス。かっこをつけて代入しましょう。
確かめ:x = −1 のとき y = 2 + 3 = 5、x = 3 のとき y = −6 + 3 = −3。2点とも式に合います。
問題2
一次関数 y = −3/2 x + 4 で、x の値が 2 から 6 まで増加するとき、y の増加量を求めなさい。
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答え:−6
考え方:一次関数では、変化の割合はいつも傾き a に等しく、y の増加量 = 変化の割合 × x の増加量です。
解き方:x の増加量は 6 − 2 = 4。y の増加量は −3/2 × 4 = −6。
よくあるミス:① 「増加量」なので答えも正の数だと思い、6 と答えてしまうミス。y が減るときの増加量は負の数になります。② x = 6 のときの y の値(−5)を答えてしまうミス。聞かれているのは「値」ではなく「増加量」です。
確かめ:x = 2 のとき y = −3 + 4 = 1、x = 6 のとき y = −9 + 4 = −5。y は 1 から −5 に変わったので、増加量は −5 − 1 = −6 です。
問題3
2直線 y = 2x − 1 と y = −x + 8 の交点の座標を求めなさい。
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答え:(3, 5)
考え方:交点は両方の直線の上にある点なので、2つの式を連立方程式として解きます。
解き方:2x − 1 = −x + 8 → 3x = 9 → x = 3。y = 2 × 3 − 1 = 5。交点は (3, 5)。
よくあるミス:① x = 3 だけ求めて、y を求め忘れるミス。交点は座標 (x, y) で答えます。② 移項のときの符号ミス(−x を左に移して −3x としてしまうなど)。
確かめ:(3, 5) を y = −x + 8 に入れると −3 + 8 = 5 で、もう一方の直線の上にもあります。
問題4
直線 y = 3x + 2 に平行で、点 (2, 1) を通る直線の式を求めなさい。
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答え:y = 3x − 5
考え方:平行な直線は傾きが等しいので、求める直線の傾きは 3 です。あとは通る点から切片を求めます。
解き方:y = 3x + b に (2, 1) を代入して 1 = 6 + b → b = −5。式は y = 3x − 5。
よくあるミス:① 「平行」を見て、切片の 2 までそのまま使ってしまうミス。同じ切片だと同じ直線になってしまいます。② 代入の x と y を逆にして、x = 1、y = 2 を入れてしまうミス。座標は (x, y) の順です。
確かめ:y = 3x − 5 に x = 2 を入れると y = 6 − 5 = 1 で点 (2, 1) を通り、傾きは 3 で y = 3x + 2 と同じです。
問題5
あるばねに x g のおもりをつるしたときのばねの長さを y cm とすると、y は x の一次関数になります。20g のおもりをつるすと長さは14cm、50g のおもりをつるすと長さは20cm でした。(1)おもりをつるさないときのばねの長さを求めなさい。(2)ばねの長さが35cm になるのは、何g のおもりをつるしたときですか。
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答え:(1)は10cm、(2)は125g
考え方:「y は x の一次関数」なので y = ax + b とおき、2組の (x, y) から a と b を求めます。おもりをつるさないとき(x = 0)の長さが切片 b です。
解き方:(20, 14) と (50, 20) から、傾き a = (20 − 14) ÷ (50 − 20) = 6 ÷ 30 = 1/5。y = 1/5 x + b に (20, 14) を代入して 14 = 4 + b → b = 10。式は y = 1/5 x + 10。(1)x = 0 のとき 10cm。(2)35 = 1/5 x + 10 → 1/5 x = 25 → x = 125g。
よくあるミス:① (1)で「20g で14cm だから、0g なら14cm より短いはず」と考えず、14cm と答えてしまうミス。② (2)で 1/5 x = 25 から x = 5 としてしまうミス。両辺に 5 をかけて x = 125 です。
確かめ:125g のとき、125 の 1/5 は 25 で、それに 10 を足すと 35 になり、問題と合います。50g のときも 50 の 1/5 の 10 に 10 を足して 20 で、条件どおりです。
一次関数の問題パターンの表
| わかっていること | まず求めるもの | 使う考え方 | この記事の問題 |
|---|---|---|---|
| 通る2点 | 傾き a | y の増加量 ÷ x の増加量 | 問題1 |
| 式と x の範囲 | x の増加量 | 変化の割合 × x の増加量 | 問題2 |
| 2本の直線の式 | x 座標 | 連立方程式 | 問題3 |
| 平行な直線と通る1点 | 切片 b | 傾きが等しい | 問題4 |
| 2組の数量(文章題) | 式 y = ax + b | 2点を通る直線と同じ | 問題5 |
迷ったときの手順
- y = ax + b とおく
- 傾き a がわかるか(平行・変化の割合・2点)を先に考える
- 通る点を代入して切片 b を求める(かっこをつけて代入)
- 求めた式に、問題の点や数量をもう一度入れて確かめる
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よくある質問
一次関数の傾きと変化の割合は同じですか?
一次関数 y = ax + b では、変化の割合はいつも一定で、傾き a と等しくなります。y の増加量は a × x の増加量で求められます。
2点を通る直線の式はどうやって求めますか?
まず2点から傾き a を求め、y = ax + b にどちらかの点を代入して切片 b を求めます。連立方程式で a と b を同時に求めることもできます。
2直線の交点はどうやって求めますか?
2本の直線の式を連立方程式として解きます。求めた x と y の組が交点の座標です。
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