予想問題・数学

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

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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。

この5問でおさえるポイント
  • 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)

  1. 2点 (−1, 5)、(3, −3) を通る直線の式を求めなさい。
  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。
  3. 2直線 y = 2x − 1 と y = −x + 8 の交点の座標を求めなさい。
  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。
  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。

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 ay 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 + b2点を通る直線と同じ問題5

迷ったときの手順

  1. y = ax + b とおく
  2. 傾き a がわかるか(平行・変化の割合・2点)を先に考える
  3. 通る点を代入して切片 b を求める(かっこをつけて代入)
  4. 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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