1次関数の変化の割合はいつも同じでしたが、y = ax² では区間によって変わります。この記事では、y = ax² の変化の割合の求め方と、一発で出せる公式 a(p+q)を、例題・よくある間違いつきで解説します。
この記事でわかること
- 変化の割合 = y の増加量 ÷ x の増加量
- y = ax² の変化の割合は区間によってちがうこと
- x が p から q まで増加するときは a(p+q)で求められること
- 公式が成り立つ理由
- 公式を使うときのよくある間違い
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モコロ先生とフィン音の掛け合いで進みます。動画は約10分です。
① 変化の割合とは
変化の割合 = y の増加量 ÷ x の増加量。自転車でのぼる坂にたとえると、1次関数はずっと同じ急さの坂、y = ax² はのぼるほど急になる坂です。変化の割合は、その区間の平均の急さを表します。
y = x² で比べてみましょう。x が 1 から 3 まで増えると、(9−1)÷ 2 = 4。x が 3 から 5 まで増えると、(25−9)÷ 2 = 8。区間によって変わります。
② 例題
例題1 y = 2x² で、x が 1 から 4 まで増加
x = 1 で y = 2、x = 4 で y = 32。(32−2)÷(4−1)= 10。
例題2 公式 a(p+q)
y = ax² で x が p から q まで増加するときの変化の割合は a(p+q)。例題1なら 2 ×(1+4)= 10 で、同じ答えになります。
例題3 y = −x² で、x が −4 から −2 まで増加
−1 ×(−4 + −2)= −1 × (−6)= 6。(−4−(−16))÷ 2 = 6 と一致します。
例題4 y = 3x² で、x が −1 から 5 まで増加
3 ×(−1 + 5)= 12。
例題5 y = ax² で x が 2 から 6 まで増加するときの変化の割合が −24。a は?
a ×(2+6)= −24 より a = −3。
なぜ a(p+q)になるの?
(aq² − ap²)÷(q − p)= a(q+p)(q−p)÷(q−p)= a(p+q)。q − p で約分できるから、とてもシンプルな形になるのです。
③ よくある間違い(ひっかけ)
間違い①:x の増加量 ÷ y の増加量と逆にわる
y = x² で x が 2 から 4 のとき、正しくは(16−4)÷ 2 = 6。逆にして 2 ÷ 12 = 1/6 とするのは間違いです。
間違い②:a(p×q)とかけ算にする
y = 2x² で x が 1 から 3 のとき、正しくは 2 ×(1+3)= 8。2 × 1 × 3 = 6 は間違いです。
間違い③:負の数の増加量で符号をまちがえる
x が −3 から 1 のときは p = −3、q = 1。p + q = −2 と、負の数を足すときの符号に気をつけましょう。公式で出したら、ふつうの方法で1回だけ確かめるのがおすすめです。
④ 練習問題
問1:y = 4x² で、x が 1 から 2 まで増加するときの変化の割合は?
問2:y = −3x² で、x が −3 から 1 まで増加するときの変化の割合は?
答え
問1:4 ×(1+2)= 12 / 問2:−3 ×(−3+1)= 6
まとめ
| ① 定義 | 変化の割合 = y の増加量 ÷ x の増加量 |
|---|---|
| ② 公式 | x が p から q まで増加 → a(p+q) |
| ③ 確かめ | 公式で出したら、ふつうの方法で1回確かめる |
次回は、変化の割合の考え方を使って、平均の速さの求め方を解説します。



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