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比例の式を立てて値を求めるの計算問題

「x=○のときy=△」という条件から比例の式を立て,別のxに対応するy(またはyに対応するx)の値を求める

この単元のポイント

公式と考え方

比例の条件から別の対応を求める問題では,最初の組で倍率を決め,次の指定にその倍率を使います。最初の入力と出力は式を決める資料であり,あとで求める値とは役割が違います。二つの段階を分けて,どの文字が未定かを読み直しましょう。

  • まず,条件の xx,yy の商から,比例定数 a=y÷xa=y\div x を求め,y=axy=ax とします。条件の組から出した商は,次の組でも変わりません。比例という前提があるため,同じ定数を使い回せます。最初の出力の値を定数そのものと考えると,入力の影響を取り除けていない式になってしまいます。
  • xx から yy を求めるときは,式に xx の値を代入します。yy から xx を求めるときは,式に yy の値を代入して,x=y÷ax=y\div a とします。二段階目が入力の指定なら乗法,出力の指定なら方程式の除法を使います。最初と最後で既知の文字が同じとは限りません。「何のとき,何を求めるか」に印を付けると,数を入れる位置を整理できます。
  • 負の数が出てくるときは,かっこをつけて代入し,符号に注意します。式を途中に残せば,負の数の商と積を別々に検査できます。最初の条件が異符号なら定数は負です。その後の入力や出力の符号と組み合わせ,最後の数が正か負かを予想してから計算すると安心です。
  • 検算では最初の組と最後の組で,出力を入力でわった商が同じかを調べます。ただし入力0の組ではわり算できないので,その場合は出力も0かを確認します。増えた差を足す方法ではなく,共通する倍率を確認する検算です。
例題と解き方

yy は xx に比例し,x=3x=3 のとき y=12y=12 です。x=5x=5 のときの yy の値を求めなさい。

  1. 比例定数は a=12÷3=4a=12\div 3=4 なので,y=4xy=4x です。
  2. x=5x=5 を代入して,y=4×5=20y=4\times 5=20 です。
  3. 最初の組では 12/3=412/3=4,求めた組でも 20/5=420/5=4 です。共通の商を持つので y=20y=20 と確認できます。入力の差2を出力へそのまま足す方法とは区別します。

yy は xx に比例し,x=−2x=-2 のとき y=6y=6 です。y=−9y=-9 のときの xx の値を求めなさい。

  1. 比例定数は a=6÷(−2)=−3a=6\div(-2)=-3 なので,y=−3xy=-3x です。
  2. y=−9y=-9 を代入して,−9=−3x-9=-3x より,x=3x=3 です。
  3. 最後の組 x=3,y=−9x=3,y=-9 では (−9)/3=−3(-9)/3=-3 です。最初の 6/(−2)=−36/(-2)=-3 と同じ商なので,答えの入力3が比例関係を保っています。
よくある間違い
  • 誤り:x=3,y=12x=3,y=12 から a=36a=36 → 正しくは a=12/3=4a=12/3=4 です。積ではなく商が一定になる関係を使います。
  • 誤り:入力が3から5へ2増えたので出力を14とする → 正しくは 4×5=204\times5=20 です。出力の増加は入力の増加に倍率4をかけた8です。
  • 誤り:y=−3x,y=−9y=-3x,y=-9 から x=−27x=-27 → 正しくは x=(−9)/(−3)=3x=(-9)/(-3)=3 です。二段階目では指定された出力から逆算します。

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