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【関数の基本】関数の基本操作!関数の式からx・yの値を求める方法

関数の基本

「\(x\)、\(y\)、どうやって計算したらいいんだっけ?」
そんなこと思ったことないですか?

関数で\(x\)や\(y\)の値を計算したいときは、基本的に関数の式を使います
これは、どんな関数であっても共通です。

この記事では、関数の式を使って\(x\)、\(y\)を計算する基本の考え方を、例を通してわかりやすく整理します。

関数の式からx、yを計算する方法

理解のポイント

  • 関数の式に\(x\)の値を代入
    ⇒\(y\)の値がわかる
  • 関数の式に\(y\)の値を代入
    ⇒\(x\)の値がわかる

解説

関数とは、「\(x\)を1つ決めると\(y\)がただ1つに決まるルール」のことで、それを式の形にしたものが関数の式です。

そのため、\(x\)がある値のときの\(y\)の値は、関数の式に\(x\)の値を代入すると計算できます。

たとえば、関数\(y=2x\)で、
\(x=3\)のときの\(y\)の値を求めたいときは、
\(x\)に\(3\)を代入して

\(y=2 \times 3 = 6\)

と計算できます。

他の関数でも考えてみます。

\(y=x^2-2x+3\)

この関数を考えます。
これは二次関数で、高校の数学Ⅰで学習します。

この関数で\(x=2\)のときのの\(y\)の値を求めたいときは、
やっぱり\(x\)に\(2\)を代入すればよく

\(y=2^2-2\times2+3=3\)

と計算できます。
関数が変わっても、操作は変わらないということが納得できるのではないでしょうか?

同じように、\(y\)がある値のときの\(x\)の値は、関数の式に\(y\)の値を代入すると計算できます。

関数\(y=2x\)で、
\(y=4\)のときの\(x\)の値を求めたいときは、
\(y\)に\(4\)を代入して

\(4=2x\)
\(x=2\)

と計算できます。

x・yの計算を例題で考えてみよう

例題1(\(y\)の求め方)

関数\(y=-2x\)で\(x=-2\)のときの\(y\)の値は?

解説

関数の式\(y=-2x\)に\(x=-2\)を代入する。

\(y=-2 \times ( -2)=4\)


例題2(\(x\)の求め方)

関数\(\displaystyle y=- \frac{1}{2} x\)で\(y=4\)のときの\(x\)の値は?

解説

関数の式\(\displaystyle y=- \frac{1}{2} x\)に\(y=4\)を代入する。

\(\displaystyle 4=- \frac{1}{2} x\)
\(\displaystyle – \frac{1}{2} x=4\)
\(x=-8\)


例題3(与えられた条件が文字の場合)

関数\(y=3x\)で\(x=a\)のときの\(y\)の値は?

解説

関数\(y=3x\)に\(x=a\)を代入する

\(y=3a\)

複雑な問題を解くときに、文字でおいて考えることがあります。

おわりに

\(x\)、\(y\)を計算するときは、関数の式に与えられた値を代入すると求めることができます。
いろいろな出題のされ方はありますが、方法は同じです。

この計算は、高校受験や、高校の学習でも、何度も繰り返し出てきます。

慣れるまで大変だとは思います。
でも、焦らず一歩ずつ確認していけば大丈夫です。
がんばってください。

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