反比例②

 

 

「反比例のグラフ」をマスターしよう

比例のグラフが「まっすぐな直線」だったのに対し、反比例のグラフは美しくカーブする「曲線」になります。

ここでは、その特徴やかき方、そしてグラフから情報を読み取る方法まで、比例グラフとの違いを比べながら解説します。

 

1. 反比例のグラフの大きな特徴

反比例 y = a/x のグラフには、比例とは全く違う、次のような絶対的な特徴があります。

形:

なめらかな曲線になります。

この特徴的な曲線を双曲線(そうきょくせん)と呼びます。

数:

グラフは常に2つのペアで現れます。

通る点:

原点(0, 0)を絶対に通りません。

(式のxに0は入れられないため)

x軸、y軸のどちらとも交わりません。

軸に近づいてはいきますが、決して触れることはありません。

 

2. 反比例のグラフのかき方

反比例のグラフは、点をたくさん見つけて、それらをなめらかに結んでかきます。

【例題】 y = 6/x のグラフをかきなさい。

ステップ1:グラフが通る点の座標を見つける(表を作る)

直線と違って、2点だけでは正しい曲線はかけません。

そこで、xにいくつかの数を代入して、対応するyの値を計算し、表にまとめます。

【コツ】

xには、比例定数aの約数を代入すると、yの値が割り切れて整数になるので、座標平面に点をとりやすくなります。

比例定数6の約数は 1, 2, 3, 6 です。

これらのプラスの値とマイナスの値をxに代入してみましょう。

x -6 -3 -2 -1 (0) 1 2 3 6
y -1 -2 -3 -6 (なし) 6 3 2 1

ステップ2:座標平面に点をとる

ステップ1で求めた座標のペア (-6, -1), (-3, -2), (-2, -3), (-1, -6) や (1, 6), (2, 3), (3, 2), (6, 1) などを、座標平面上に正確にプロットしていきます。

ステップ3:なめらかな曲線で結ぶ

プロットした点を、定規を使わずにフリーハンドでなめらかな曲線になるように結びます。

プラスのグループ(右上)とマイナスのグループ(左下)は、それぞれ別の曲線になります。

グラフがx軸やy軸に触れないように、近づけながら線を伸ばしていくのがポイントです。

 

3. 反比例のグラフの読み取り

グラフを見るだけで、反比例の式の性質が分かります。

ここでも鍵を握るのは比例定数 a です。

比例定数 a が正の数 (a > 0) の場合

例:y = 6/x や y = 12/x など

グラフの位置:右上と左下のエリアに1つずつ現れます。

(数学的には第1象限と第3象限)

比例定数 a が負の数 (a < 0) の場合

例:y = -6/x や y = -12/x など

グラフの位置:左上と右下のエリアに1つずつ現れます。

(数学的には第2象限と第4象限)

グラフから式を求める方法

グラフが与えられて、その式を求める問題もよく出ます。

【例題】 右のグラフの式を求めなさい。(グラフが点 (-2, 4) を通る双曲線とします)

ステップ1:式の形を決める

グラフは「原点を通らない双曲線」なので、反比例の式 y = a/x であることが分かります。

ステップ2:比例定数 a を求める

反比例では、x × y = a が常に成り立つという便利な性質があります。

グラフが通る読みやすい点 (-2, 4) を見つけます。

この x = -2, y = 4 を使って、比例定数aを計算します。

a = x × y = (-2) × 4 = -8

ステップ3:式を完成させる

求めた比例定数 a = -8 を y = a/x に戻して、式の完成です。

答え: y = -8/x

 

まとめ

反比例のグラフは、双曲線と呼ばれる2つ1組のなめらかな曲線。

グラフをかくには、点をたくさん見つけてフリーハンドで結ぶ。

比例定数aがプラスなら右上・左下、マイナスなら左上・右下。

グラフから式を求めるには、通る点の座標をかけて比例定数を求める xy = a が超便利。

直線になる比例のグラフと、曲線になる反比例のグラフ。

この2つの違いをしっかり理解することが、関数をマスターするための第一歩です。