【裏ワザ】「変化の割合」の求め方+練習問題12問【二次関数】
中3数学「二次関数の変化の割合」を、裏ワザ公式 a(p+q) と例題・基本問題5問・応用問題7問で完全解説。テスト・高校受験対策に必要な内容をコンパクトにまとめました。
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二次関数の「変化の割合」の求め方【公式】
二次関数y=ax²の変化の割合 求め方は、定義どおりなら「xの増加量を出す→yの増加量を出す→割り算」の3ステップ。一次関数と違って区間ごとに値が変わるため、xの範囲を必ず確認してから計算します。
例えばy=2x²でxが1から3に変化するとき、前のy=2、後のy=18、yの増加量=16、xの増加量=2なので変化の割合=16÷2=8です。一次関数と違ってxの範囲ごとに違う値になります。
求め方の鉄則:必ず「xの両端のyを式に代入」してyの増加量を計算する。前後の順序を間違えると符号が反対になるので注意。
二次関数の「変化の割合」の裏ワザとは?
二次関数y=ax²の変化の割合は裏ワザ公式 a(p+q) で2ステップで一発計算できます。xがpからqに変化するとき、aと(pとqの和)を掛けるだけ。定義どおりの3ステップより圧倒的に速く、計算ミスも減ります。
a と(pとqの和)を掛けるだけで変化の割合が求まります。例えばy=2x²、x:1→3なら、a=2、p=1、q=3で変化の割合=2×(1+3)=8。定義どおりに計算した答え8と完全一致します。
注目すべきはq²-p²=(q+p)(q-p)という因数分解(中3で学習)です。q-pがきれいに約分されるため、最後はa(p+q)だけが残ります。中3で因数分解を習った直後にこの裏ワザが登場するため、因数分解の応用例として理解すると忘れません。
テストでの使い分け:単純な計算→裏ワザ。証明問題や定義を問われた時→定義どおりの3ステップ。両方を押さえておけば、どんな問題にも対応できます。
二次関数の「変化の割合」の練習問題12問
二次関数 変化の割合 問題で頻出のパターンを例題2問+基本問題5問+応用問題7問で完全マスター。裏ワザ公式と定義どおりの両方で解いて、テスト本番に強くなりましょう。
例題
基本問題
応用問題
よくある質問
中学生・保護者から寄せられる、二次関数 変化の割合に関するよくある質問に答えます。テスト直前の最終チェックに活用してください。
変化の割合とは何?
変化の割合は「xが1増えるとyがいくつ変わるか」を表す数で、定義は「yの増加量÷xの増加量」です。一次関数y=ax+bでは常に一定(=傾きa)ですが、二次関数y=ax²では区間によって値が変わります。グラフでは2点を結ぶ直線の傾きと一致します。
一次関数の変化の割合との違いは?
一次関数y=ax+bでは変化の割合がいつでもaで一定です。一方、二次関数y=ax²では区間ごとに値が変わります。例えばy=2x²でxが0→1のとき変化の割合は2、x:1→3のとき8と、xの位置によって全く違う値になります。これが二次関数のグラフが曲線(放物線)になる理由です。
裏ワザ公式 a(p+q) を使う理由は?
定義どおりの計算は3〜4ステップ必要ですが、裏ワザ公式 a(p+q) なら2ステップで一発計算できます。テストの計算時間を大幅に短縮でき、計算ミスも減ります。さらに公式は中3で習う因数分解(q²-p²=(q+p)(q-p))から導けるため、暗記でなく理解で覚えられる点も大きなメリットです。
変化の割合 求め方 中3で習うのはいつ?
中学3年生の後半(10〜12月頃)に「関数y=ax²」の単元で学びます。中2の一次関数で習った変化の割合の概念を、二次関数に拡張します。高校受験では大問1問が二次関数で構成されることが多く、変化の割合の計算は頻出。中3の冬休みまでに完成させるのが理想です。
変化の割合と傾きの関係は?
変化の割合は「2点を結ぶ直線の傾き」と等しい値です。一次関数では関数自体が直線なので、変化の割合がそのまま傾きaになります。二次関数では関数は曲線(放物線)ですが、xの2点を結ぶ直線(割線と呼びます)の傾きを計算すれば、それが変化の割合になります。