変化の割合(2次関数)

●問題
「関数y=−2x^2について、xの値が1から3まで増加するときの 変化の割合を求めなさい。」

2次関数の基本的な問題のうちのひとつですね。

■重要
数式は以下のルールに従って書いています。
分数・・・2分の1 → 1/2、5分の3掛けるx → (3/5)x
次数・・・xの2乗 → x^2、2xの2乗 → 2x^2

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方向性

変化の割合は何を意味するか考える。

解法

まず、1次関数のときの変化の割合は何だったのか覚えていますか?

1次関数の式は「y=ax+b」で、x,yは直線上の点の座標を表し、aは傾き、bは切片を表すのでしたね。
そして、変化の割合は傾きと同じ、つまりaでした。

(変化の割合)=(yの増加量)/(xの増加量)

で求めることができるのでしたね?

1次関数では、変化の割合は傾きと同じなので、計算する必要はありませんでしたが、2次関数y=ax^2のaは、残念ながら変化の割合とは一致しません。ということは、この公式を用いて、その都度計算する必要があります。

ちょっとだけ面倒ですが、気持ちをしっかり持ってやってみましょう!

2次関数の式は「y=−2x^2」で、「xの値が1から3まで増加するとき」について聞いています。

xが1から3までなので、xの増加量は2ですね。

yについては、まずそれぞれの座標を求める必要があります。

x=1のとき、y=−2×1^2=−2
x=3のとき、y=−2×3^2=−18

つまりyは−2から−18まで変化しました。
これで見た目で「わかった!16!」とやってしまう人がいますが、これは間違いです。

−2から−18まで変化するので、yの値は減少しています。
ということは、yの増加量は16ではなく、−16ですね!

これでxとyの増加量がわかりました。

あとは、(変化の割合)=(yの増加量)/(xの増加量)に代入すればOK!

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解答

−8

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