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無料 ·中学1年

比例と反比例

社会でどう使われるか

「速度が2倍になれば同じ時間で進む距離も2倍」——これが比例。地図の縮尺・タクシーの距離料金・ガソリン消費量もすべて比例で説明できる。一方、「作業者が2倍になれば完成時間は半分」——これが反比例。生産管理・交通渋滞・ガスと圧力の関係にも反比例が現れる。どちらも実社会の「量の関係」を最もシンプルに表す数学だ。

まず、やさしく

「2倍になれば2倍になる」関係が比例です。ノート1冊120円なら、2冊で240円。グラフにすると、原点を通るまっすぐな線になります。

要点

比例とは

y が x に比例するとき、y = ax(a ≠ 0)と表せる。x が k 倍になれば y も k 倍になる。a を比例定数という。

反比例とは

y が x に反比例するとき、y = a/x(a ≠ 0)と表せる。x と y の積が常に一定(a)になる性質を持つ。

比例定数の求め方

y が x に比例し、x = 4 のとき y = 12 ならば、a = y/x = 12/4 = 3。よって y = 3x。

反比例の比例定数

y が x に反比例し、x = 2 のとき y = 8 ならば、a = xy = 2 × 8 = 16。よって y = 16/x。

地図縮尺への応用

縮尺 1:25000 の地図で地図上の長さが 4 cm なら、実際の距離は y = 25000 × 4 = 100000 cm = 1 km。

図で見る

y = 2x(比例)と y = 6/x(反比例)
xyy = 2x(1,6)(2,3)(3,2)(6,1)

点は y = 6/x(反比例)。かけ算 xy が always 6 になる。

確認問題 10問

選ぶと答え合わせできます

Q1 y が x に比例し、x = 3 のとき y = 9 である。y = 21 のとき x は?

Q2 y = −2x のとき、x = −4 のときの y は?

Q3 y が x に反比例し、x = 3 のとき y = 4 である。x = 6 のとき y は?

Q4 y = 24/x のとき、y = 3 になる x は?

Q5 縮尺 1:50000 の地図で 3 cm は実際に何 km?

Q6 燃費 12 km/L の車が x L 使うときの走行距離 y = 12x。ガソリン 25 L で走れる距離は?

Q7 6人で行うと 8 日かかる作業を 4 人でやると何日?(人数と日数は反比例)

Q8 y = ax において、(2, −6) を通るとき a は?

Q9 y が x に反比例し x = 5, y = −4 のとき、比例定数 a は?

Q10 比例 y = 5x のグラフが通らない点はどれ?

この単元を使う職業

建築士 ¥700万
物流・サプライチェーンエンジニア ¥750万
データアナリスト ¥800万

建築士¥700万

図面の縮尺計算・材料の数量計算・熱伝導率など、比例・反比例を日常的に使う。

使う数学: 比例縮尺面積方程式

物流・サプライチェーンエンジニア¥750万

燃費・積載量・輸送コストの最適化に比例・反比例のモデルを活用。

使う数学: 比例最適化統計グラフ理論

データアナリスト¥800万

相関分析で変数間の比例的な関係を特定し、ビジネス予測モデルを構築する。

使う数学: 比例統計回帰分析線形代数

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