中学数学 / 比例・反比例 / 授業

比例・反比例の利用

6. 比例・反比例の利用

式を決める前に、何が一定なのかを探しましょう。

場面一定の量関係
毎分3 Lで注水水を入れる速さy = 3x:比例
距離120 kmを移動道のりy = 120/x:反比例

注水の例は最初が0 Lで、あふれる前の範囲。移動の例は速さ x km/h、時間 y 時間(x > 0)です。

例題

距離120 kmを時速40 kmで移動すると、何時間かかりますか?

解答・解説

時間 = 道のり ÷ 速さ。120 ÷ 40 = 3 より3時間。時速60 kmなら2時間で、速さが1.5倍になると時間は2/3倍になります。

比例:y/x が一定。反比例:xy が一定。

もう一歩理解する|比例と反比例を使い分ける

速さ・時間・道のりのうち、何が一定かで関係が変わります。公式を選ぶ前に問題の条件を言葉で固定します。

基本事項

速さ一定なら道のりは時間に比例。道のり一定なら時間は速さに反比例。

解き方・考え方

1. 一定な量を見つける

2. xとyを決める

3. 数量関係を式にする

4. 単位をそろえて答える

例題と解き方

12kmの道のりを時速x kmで進む時間をy時間とする。時速4kmと6kmでは?

① 道のりが一定なのでxy=12、y=12/x。

② x=4ならy=3時間。

③ x=6ならy=2時間。

④ 速さは1.5倍、時間は2/3倍になり、積12は変わらない。

自分で確かめる

時速4kmでx時間進む道のりy kmの式は?

解答・確かめ方

速さが一定なのでy=4x。今度は比例。

間違えやすいところ

同じ速さの公式でも固定する量が違えば関係が変わります。

考え方を深める|場面から式を選ぶ手順

まず一定の量を探します。単価が一定なら個数と代金は比例。距離が一定なら速さと時間は反比例です。「増える・減る」だけで判断せず、商または積を確かめます。

解き方・作図の手順

① x と y の意味と単位を決める。
② 変わらない量を確認する。
③ y = ax または xy = a を立てる。
④ 計算した答えと変域を、場面に戻して確認する。

例題と解き方

180kmの道を時速 x kmで進む時間を y 時間とします。式と、時速60kmのときの時間を求めよう。

解答・途中の考え方

速さ×時間=距離なので xy = 180。y = 180/x(x > 0)。x = 60なら y = 3、3時間です。

自分で確かめる

毎分4Lで空の水槽に注水します。x分後の水量 y Lの式は?

確認問題の解答

あふれる前の範囲で y = 4x。5分後なら20Lです。

間違えやすいポイント

最初から5L入っているなら y = 4x + 5で、比例ではありません。仕事の人数と時間を反比例と考えるには、1人の能率が同じなどの条件も必要です。