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比例の式の求め方 ── グラフや表から比例定数を逆算する

前回までは式から表やグラフを作る向き。今回は 逆向き。表・グラフ・条件 から 比例定数 a を見つけて、式 y = ax を作ります。コツは x ≠ 0 の対応する値(x, y)を見つけて、a = y/x で計算すること。

基本の手順

比例の式を求める3ステップ
  1. y は x に比例している(または、グラフが原点を通る直線である)ことを確認
  2. 1組の対応する値(x, y)を読み取る(ただし x ≠ 0 のもの)
  3. x ≠ 0 の組で a = y / x を計算 → 式は y = ax

表から求める

例題:表から y を x の式で表す

x: 1, 2, 3, 4

y: 5, 10, 15, 20

確認:x が2倍、3倍になると y も同じ倍率 → 比例

計算:a = y/x = 5/1 = 5(または 10/2 = 5、15/3 = 5、すべて同じ)

y = 5x

条件から求める

例題:y は x に比例し、x = 4 のとき y = 12。式を求めよ。

a = y/x = 12/4 = 3

y = 3x

例題:y は x に比例し、x = −2 のとき y = 8。式を求めよ。

a = 8 / (−2) = −4

y = −4x (負の比例定数)

グラフから求める

(2, 6) x y O 2 6
図1:このグラフから式を読み取る
グラフが原点と (2, 6) を通る

原点を通る直線 → 比例

a = y/x = 6/2 = 3

y = 3x

つまずきポイント
  • x = 0 の組は使えない:比例は必ず原点を通るので、(0, 0) からは a を計算できない(÷0 になる)。x ≠ 0 の点を選ぶ。
  • 分数の比例定数:x = 4 のとき y = 1 → a = 1/4 → y = (1/4)x。分数のままが正しい。
  • 関係を確認してから:「y は x に比例」と書かれていない問題では、本当に比例しているか(y/x が一定か)確認。

式が決まれば、いろいろな値を求められる

式 y = ax がわかれば、好きな x の値に対する y、または y の値に対する x が計算できます。

例:y = 3x のとき

x = 5 のときの y:y = 3×5 = 15

y = 21 のときの x:21 = 3x → x = 7

x = −4 のときの y:y = 3×(−4) = −12

練習問題

問題1(条件から)
y は x に比例する。次のとき、y を x の式で表しなさい。
  1. x = 2 のとき y = 8
  2. x = 5 のとき y = −15
  3. x = −3 のとき y = 12
答えを見る

(1) a = 8/2 = 4 → y = 4x

(2) a = −15/5 = −3 → y = −3x

(3) a = 12/(−3) = −4 → y = −4x

問題2(表から)
次の表は、y が x に比例する関係を表している。式を求めなさい。

x: 1, 2, 3, 4

y: −2, −4, −6, −8

答えを見る

a = −2/1 = −2 → y = −2x

確認:x=2 で −4、x=3 で −6 ✓

問題3(応用)
y は x に比例し、x = 6 のとき y = 8。次の値を求めなさい。
  1. y を x の式で表す
  2. x = 9 のときの y
  3. y = 20 のときの x
答えを見る

(1) a = 8/6 = 4/3 → y = (4/3)x

(2) y = (4/3)×9 = 12

(3) 20 = (4/3)x → x = 20 × 3/4 = 15

まとめ

  • 比例の式を求める手順:① 比例を確認 ② x ≠ 0 の1組の (x, y) を読み取る ③ a = y/x
  • x = 0 の組は使えない(÷0になる)。
  • 表・グラフ・条件、どこから求める場合も同じ手順。
  • 式 y = ax がわかれば、任意の x ⇆ y を計算できる。