比例か反比例かを選び、グラフが通る1つの点の座標を入力してください。y の値を知りたい x を入れると、その x に対する y の値も計算します。
このページでできること
- 通る1つの点の座標を入れるだけで、比例の式 \(y = ax\)・反比例の式 \(y = \dfrac{a}{x}\) と比例定数 \(a\) をその場で決定できます
- 比例定数は、中学1年で習うとおり「\(y\) を \(x\) で割った値」(反比例は「\(x\) と \(y\) を掛けた値」)として途中式付きで計算。答えは \(-\dfrac{2}{3}\) のような約分済みの分数(厳密値)で表示します
- 指定した \(x\) に対する \(y\) の値も計算できます(省略可)
- \(x = -6\) 〜 \(6\) の対応表と、グラフ(比例=原点を通る直線・反比例=双曲線)も表示します
- 座標には小数・負の数のほか、3/4 のような分数も入力できます
この計算は何の役に立つ?
1個120円のりんごを \(x\) 個買うときの代金は \(y = 120x\) で表せます。単価が比例定数にあたり、個数が2倍になれば代金も2倍になります。「8個買ったらいくら?」のような暗算の見積もりは、比例の式そのものです。
量り売り(100gあたり◯円)やガソリンの給油(1Lあたり◯円)も同じ仕組みで、まとめ買いの割引がない場合の代金は個数・量に比例します。
一定の速さで走る車の移動距離は時間に比例します(時速60kmなら \(y = 60x\))。また、燃費が1Lあたり20kmの車が \(x\) L のガソリンで走れる距離は \(y = 20x\) で、「残り30Lであと何km走れるか」の見積もりに使えます。
速さや燃費が一定とみなせる範囲での概算、という前提付きですが、旅行やドライブの計画で最もよく使う比例の計算です。
120km先の目的地へ行くとき、所要時間は \(y = \dfrac{120}{x}\)(\(x\) は時速)。速さを2倍にすると所要時間は半分になる、という反比例の典型例です。
「速さ×時間=距離(一定)」という積が一定の関係になっていることが、反比例のしるしです。電車とバスの所要時間の比較や、ペース配分の検討に使えます。
600枚のチラシを \(x\) 人で等分して配ると、1人あたりの枚数は \(y = \dfrac{600}{x}\) 枚になります。人数を2倍にすれば1人の負担は半分になります。
全体の量が決まっている仕事を等しく分ける場面(イベントの準備・データ入力の割り振りなど)では、この反比例の計算が人員計画の目安になります。
ばねの伸びは、つるしたおもりの重さに比例します(フックの法則。中学1年の理科で学びます)。20gで4cm伸びるばねなら、伸びは \(y = 0.2x\)(\(x\) はg数)で、比例定数がばねの伸びやすさを表します。
ばねばかり(ばねの伸びで重さを測る道具)はこの性質を利用した道具です。ただし、ばねが伸びすぎて元に戻らなくなる範囲では成り立たない、という条件付きの法則です。
式とグラフ
用語・記号の解説
記号
| \(x,\ y\) | エックス・ワイ | ともなって変わる2つの量(変数)を表す文字。「いろいろな値をとる、まだ決まっていない数」には、アルファベットの終わりの方の文字 \(x,\ y,\ z\) を使う慣例があります(数学者デカルトの使い方に由来するといわれます)。 |
| \(a\) | エー | 比例定数を表す文字。「決まった数(定数)」には、アルファベットの初めの方の文字 \(a,\ b,\ c\) を使う慣例があります。比例 \(y = ax\)・反比例 \(y = \dfrac{a}{x}\) のどちらでも、\(a\) が決まれば式全体が決まります。 |
| \((2,\ 6)\) | に、ろく(座標) | 点の位置を表す座標の書き方。かっこの中の左が \(x\) 座標、右が \(y\) 座標です。「点 \((2,\ 6)\) を通る」は「\(x = 2\) のとき \(y = 6\) になる」という意味です。 |
| \(\div\)・\(\times\) | わる・かける | 割り算・掛け算の記号。比例定数は、比例では \(y \div x\)、反比例では \(x \times y\) で求めます。文字式では掛け算の記号を省略して \(ax\)(\(a \times x\) の意味)と書きます。 |
| \(\neq\) | ノットイコール | 「等しくない」ことを表す記号。等号に斜め線を引いた形です。比例・反比例の定義にある「\(a \neq 0\)」は「\(a\) は 0 以外の数」という意味です。 |
用語
| 比例 | ひれい | \(x\) が2倍、3倍…になると、\(y\) も2倍、3倍…になる関係。式は \(y = ax\)(\(a \neq 0\))で、グラフは原点を通る直線になります。中学1年で学びます。 |
| 反比例 | はんぴれい | \(x\) が2倍、3倍…になると、\(y\) は \(\dfrac{1}{2}\) 倍、\(\dfrac{1}{3}\) 倍…になる関係。式は \(y = \dfrac{a}{x}\)(\(a \neq 0\))で、\(x \times y\) の値がいつも一定です。グラフは双曲線になります。 |
| 比例定数 | ひれいていすう | 比例 \(y = ax\)・反比例 \(y = \dfrac{a}{x}\) の \(a\) のこと。式の形を決める「決まった数」で、比例では \(y \div x\)、反比例では \(x \times y\) がどの点でもこの値になります。 |
| 関数 | かんすう | 数を入れると、決まったルールで数が1つ返ってくる対応関係のこと。比例も反比例も、\(x\) の値を決めると \(y\) の値が1つ決まるので関数です。 |
| 変数 | へんすう | いろいろな値をとる文字のこと。比例・反比例では \(x\) と \(y\) が変数で、比例定数 \(a\) のような「決まった数(定数)」と区別されます。 |
| 座標 | ざひょう | 点の位置を \((x,\ y)\) の数の組で表したもの。横の位置が \(x\) 座標、縦の位置が \(y\) 座標です。グラフは、式に当てはまる \((x,\ y)\) の点をすべて集めた図形です。 |
| 原点 | げんてん | 座標平面の中心 \((0,\ 0)\) のこと。英語で origin といい、記号 \(O\) はその頭文字です。比例のグラフは必ず原点を通ります。 |
| 双曲線 | そうきょくせん | 反比例のグラフに現れる、なめらかな2本の曲線の組。\(x\) 軸・\(y\) 軸に限りなく近づきますが、交わることはありません。 |
| 対応表 | たいおうひょう | \(x\) の値と、それに対応する \(y\) の値の組を並べた表。教科書では、比例・反比例の性質(2倍、3倍…でどう変わるか)を確かめるのに使います。 |
前提として理解しておくといいこと
このページの計算を「意味がわかって」使えるようになるために、前提として理解しておくといいことをまとめました。
つまずいたら、この表の内容に戻って復習するのが近道です。
| 正負の数(中学1年) |
|
| 文字式(中学1年) |
|
| 座標(中学1年) |
|
| 分数の計算(小学5年〜中学1年) |
|
| ともなって変わる2つの量(小学6年) |
|
Excelで計算する方法
| 通る点の x 座標 | 2 |
| 通る点の y 座標 | 6 |
| 比例定数 a = y ÷ x | =B2/B1 |
| y の値を知りたい x | 5 |
| y の値 = a × x | =B3*B4 |
| 通る点の x 座標 | 2 |
| 通る点の y 座標 | 6 |
| 比例定数 a = x × y | =B1*B2 |
| y の値を知りたい x | 8 |
| y の値 = a ÷ x | =B3/B4 |
| 比例定数 a | 3 | ||||||
| x | -3 | -2 | -1 | 0 | 1 | 2 | 3 |
| y = ax | =B2*$B$1 | =C2*$B$1 | =D2*$B$1 | =E2*$B$1 | =F2*$B$1 | =G2*$B$1 | =H2*$B$1 |
| 比例定数 a | 12 | |||||||
| x | -4 | -3 | -2 | -1 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| y = a/x | =$B$1/B2 | =$B$1/C2 | =$B$1/D2 | =$B$1/E2 | =$B$1/F2 | =$B$1/G2 | =$B$1/H2 | =$B$1/I2 |
1つ目の表は点 (2, 6) を通る比例の例で、比例定数 a は 3、x = 5 のときの y は 15 になります。
2つ目の表は同じ点 (2, 6) を通る反比例の例で、a は 12、x = 8 のときの y は 1.5(= 3/2)になります。
3つ目・4つ目の表は、教科書と同じ「x の行と y の行の対応表」を作る表です。$B$1 のように $ を付けると、式を横にコピーしても比例定数のセルへの参照がずれません。反比例の表に x = 0 がないのは、0 で割ることはできない(反比例は x = 0 では定義されない)ためです。
Googleスプレッドシートで計算する方法
| 通る点の x 座標 | 2 |
| 通る点の y 座標 | 6 |
| 比例定数 a = y ÷ x | =B2/B1 |
| y の値を知りたい x | 5 |
| y の値 = a × x | =B3*B4 |
| 通る点の x 座標 | 2 |
| 通る点の y 座標 | 6 |
| 比例定数 a = x × y | =B1*B2 |
| y の値を知りたい x | 8 |
| y の値 = a ÷ x | =B3/B4 |
| 比例定数 a | 3 | ||||||
| x | -3 | -2 | -1 | 0 | 1 | 2 | 3 |
| y = ax | =B2*$B$1 | =C2*$B$1 | =D2*$B$1 | =E2*$B$1 | =F2*$B$1 | =G2*$B$1 | =H2*$B$1 |
| 比例定数 a | 12 | |||||||
| x | -4 | -3 | -2 | -1 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| y = a/x | =$B$1/B2 | =$B$1/C2 | =$B$1/D2 | =$B$1/E2 | =$B$1/F2 | =$B$1/G2 | =$B$1/H2 | =$B$1/I2 |
Pythonで計算する方法
from fractions import Fraction
# グラフが通る点 (x1, y1)(3/4 のような分数は Fraction(3, 4) と書ける)
x1 = Fraction(2)
y1 = Fraction(6)
# 比例 y = ax:比例定数は「y を x で割った値」
constant_direct = y1 / x1
print(f"比例定数 a = {constant_direct} → 式 y = {constant_direct}x")
# 反比例 y = a/x:比例定数は「x と y を掛けた値」
constant_inverse = x1 * y1
print(f"比例定数 a = {constant_inverse} → 式 y = {constant_inverse}/x")
# 指定した x に対する y の値
x_value = Fraction(8)
print(f"比例: x = {x_value} のとき y = {constant_direct * x_value}")
print(f"反比例: x = {x_value} のとき y = {constant_inverse / x_value}")
数式記述言語(LaTeX等)での書き方(コピペ可)
y = ax
y = ax
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>y</mi>
<mo>=</mo>
<mi>a</mi>
<mi>x</mi>
</mrow>
</math>
y = a x
y == a x
y := a*x;
y = a*x;
y = ax
a = y ÷ x
a = \frac{y}{x}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>a</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mi>y</mi>
<mi>x</mi>
</mfrac>
</mrow>
</math>
a = y/x
a == y/x
a := y/x;
a = y/x;
a = y/x
y = a/x
y = \frac{a}{x}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>y</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mi>a</mi>
<mi>x</mi>
</mfrac>
</mrow>
</math>
y = a/x
y == a/x
y := a/x;
y = a/x;
y = a/x
a = x × y
a = xy
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>a</mi>
<mo>=</mo>
<mi>x</mi>
<mi>y</mi>
</mrow>
</math>
a = x y
a == x y
a := x*y;
a = x*y;
a = xy
ChatGPT に聞いて計算してもらう方法
あなたは数学(比例・反比例)の計算アシスタントです。次の計算を、必ずPythonコードを実際に実行して行い、実行結果の数値だけを根拠に回答してください(暗算や推測で答えないでください)。 y は x に比例し、グラフは点 (2, 6) を通ります。 1. 比例定数 a(y を x で割った値)と、y を x の式で表したもの 2. x = 5 のときの y の値 また、y が x に反比例し、グラフが同じ点 (2, 6) を通る場合について、 3. 比例定数 a(x と y を掛けた値)と、y を x の式で表したもの 4. x = 8 のときの y の値(約分済みの分数と小数の両方で) Pythonでは標準ライブラリの fractions モジュールを使って厳密に計算し、計算に使った式と実行結果の数値を示してください。
計算ドリル(演習問題)
このページの式を、自分の手で計算できるようになるための演習問題です。
答えと解説は解答ページにあります。
使い方
-
1数値を入力計算したい数値を入力欄に入力します
-
2計算「計算する」ボタンを押します
-
3結果を確認計算結果がその場に表示されます。計算の考え方や式の解説も同じページで確認できます
DataChefの特徴
専門知識不要、直感的で簡単な操作
個人情報を登録することなく使用できます
「ダウンロード」押下でファイルを自動削除
クレジット表記不要
商用利用許諾の連絡も不要です
