中1 数学 / 関数 / m1-10
比例 ── 式・グラフ
この単元でできるようになること
- 「関数」という言葉の意味がわかる(x を決めると y が1つ決まる)
- 比例の式 y = ax を書き、比例定数 a を求められる
- 表・式・グラフの3つを行き来できる
- 比例のグラフ(原点を通る直線)をかき、グラフから式を読み取れる
- 変域(x や y の値の範囲)を不等式で表せる
入試での位置づけ
関数は入試で大問1つ分を占めることが多く、その入口がこの単元です。中2の一次関数 y = ax + b は「比例のグラフを上下にずらしたもの」、中3の y = ax² も「比例定数 a」の考え方をそのまま使います。「a を求める → 式を作る → グラフに描く」の型をここで固めておくと、関数の大問の前半(配点の半分ほど)が安定します。
1. 関数とは
まずここだけ
ともなって変わる2つの量 x、y があって、x の値を1つ決めると、それに対応して y の値がただ1つ決まるとき、y は x の であるといいます。
- 1個 80 円のりんごを x 個買ったときの代金 y 円 → x を決めれば y は1つに決まる → y は x の関数
- 身長 x cm の人の体重 y kg → 同じ身長でも体重はいろいろ → y は x の関数ではない
「関数」は、式や公式の名前ではなく、「x が決まれば y が決まる」という関係の名前です。
変数と変域
x や y のように、いろいろな値をとる文字を といいます。変数のとりうる値の範囲を といい、不等式で表します。
りんごは 10 個までしか買えない → x の変域は 0 ≦ x ≦ 10
2. 比例の式 y = ax
まずここだけ
y が x の関数で、y = ax(a は 0 でない決まった数)の形で表されるとき、y は x に するといい、a を といいます。
1個 80 円のりんご x 個の代金 y 円 → y = 80x。比例定数は 80。
比例の性質
| x | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
|---|---|---|---|---|---|
| y = 80x | 80 | 160 | 240 | 320 | 400 |
- x が 2 倍、3 倍…になると、y も 2 倍、3 倍… になる
- y ÷ x はいつも a(80 ÷ 1 = 160 ÷ 2 = 240 ÷ 3 = 80)
- x = 0 のとき y = 0
負の数まで広げる
中1では、x や y が負の数のときも考えます。
| x | −3 | −2 | −1 | 0 | 1 | 2 | 3 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| y = 2x | −6 | −4 | −2 | 0 | 2 | 4 | 6 |
| y = −2x | 6 | 4 | 2 | 0 | −2 | −4 | −6 |
比例定数が負(y = −2x)でも比例です。「x が増えると y が減る」比例もある、ということです。
比例定数の求め方
y が x に比例し、x = 3 のとき y = 12 である。y を x の式で表しなさい。
- 比例だから y = ax とおく
- x = 3、y = 12 を代入:12 = a × 3
- a = 4。よって y = 4x
「比例」と書いてあったら、まず y = ax とおいて、1組の x、y を代入して a を求める。この手順は中2・中3の関数でも同じです。
例
| 条件 | 代入 | 式 |
|---|---|---|
| x = 2 のとき y = 10 | 10 = 2a → a = 5 | y = 5x |
| x = −4 のとき y = 12 | 12 = −4a → a = −3 | y = −3x |
| x = 6 のとき y = 4 | 4 = 6a → a = 2/3 | y = (2/3)x |
| x = 5 のとき y = −2 | −2 = 5a → a = −2/5 | y = −(2/5)x |
比例定数は分数になることも負になることもあります。「a = 2/3」を「a = 1.5」のように逆にしないよう、a = y ÷ x と覚えてください。
よくある間違い
- 比例定数を x ÷ y で求める(12 ÷ 3 でなく 3 ÷ 12)→ a = y ÷ x
- 「y = 4x のとき、x = −2 なら y = 8」→ 4 × (−2) = −8。負の数の代入(m1-05)
- y = x + 3 を比例だと思う → 比例は y = ax の形だけ。y = x + 3 は x が 2 倍になっても y は 2 倍にならない
ここまでできれば十分
「y = ax とおいて a を求める」「求めた式に x を代入して y を出す」ができれば、比例の計算は合格です。
3. 座標
まずここだけ
横の数直線を 、縦の数直線を 、2本の交点を O といいます。平面上の点の位置は、x 軸方向の値と y 軸方向の値の組 (x, y) で表し、これを といいます。
- 点 A(3, 2):原点から右へ 3、上へ 2
- 点 B(−2, 4):原点から左へ 2、上へ 4
- 点 C(−1, −3):左へ 1、下へ 3
- 原点 O は (0, 0)
(x, y) の順番は必ず x が先。(3, 2) と (2, 3) は別の点です。
座標の読み方でよくある間違い
- x と y を逆に読む → 「横が先、縦が後」。「x軸は横」と覚える
- 負の座標の向きを間違える → x が負なら左、y が負なら下
4. 比例のグラフ
まずここだけ
y = ax のグラフは、原点を通る直線です。
- a > 0 のとき:右上がり(x が増えると y も増える)
- a < 0 のとき:右下がり(x が増えると y は減る)
- a の絶対値が大きいほど、直線は急(y 軸に近づく)
y = 2x y = −x
y y
| / |
| / \ |
────O────x ────O────x
/| | \
/ | | \
グラフのかき方
原点はどの比例のグラフも通るので、原点のほかにもう1点とれば直線が引けます。
y = (2/3)x のグラフ:x = 3 のとき y = 2 → 点 (3, 2)。原点 O と (3, 2) を通る直線を引く。
比例定数が分数のときは、分母を x にとると y が整数になり、点が取りやすくなります。
グラフから式を読む
グラフが通る点を1つ読み取り(原点以外・格子点で)、y = ax に代入します。
グラフが点 (4, −6) を通る → −6 = 4a → a = −3/2 → y = −(3/2)x
「グラフから式」は入試の関数の第1問の定番です。読み取りやすい格子点(x も y も整数の点)を選ぶのがコツです。
よくある間違い
- 原点を通らない直線をかく → 比例のグラフは必ず原点を通る
- a < 0 のグラフを右上がりにかく → 負なら右下がり
- 格子点でない点を読んで a がずれる → x も y も整数になる点を探す
5. 変域のある比例
ここまでできれば十分(の次)
y = 3x で、x の変域が −2 ≦ x ≦ 4 のとき、y の変域を求めなさい。
x = −2 のとき y = −6、x = 4 のとき y = 12。y = 3x は増える関数(a > 0)なので、y は −6 から 12 まで。−6 ≦ y ≦ 12
y = −3x で、x の変域が −2 ≦ x ≦ 4 のとき
x = −2 のとき y = 6、x = 4 のとき y = −12。a < 0 なので x が増えると y は減る。y は −12 ≦ y ≦ 6。
比例定数が負のときは、x の小さい端で y が最大、x の大きい端で y が最小になります。「x の端をそのまま y の端に書く」と大小が逆になるので、両端の y を計算してから小さい順に並べてください。
もう一歩(発展):比例の利用
針金 2 m の重さが 30 g だった。この針金 x m の重さを y g とする。 (1) y を x の式で表せ。(2) 重さが 165 g のとき、長さは何 m か。
(1) 重さは長さに比例するので y = ax。x = 2、y = 30 を代入して a = 15。y = 15x (2) y = 165 を代入:165 = 15x → x = 11。11 m
「比例するとみなせる量」(長さと重さ、時間と道のり、個数と代金)は日常にたくさんあります。式を1つ作れば、どんな長さでも重さが計算できる──これが「関数を使う」ということです。
6. 自己チェック
- 比例定数は a = y ÷ x で求めたか(逆にしていないか)
- 座標は (x, y) の順で、負なら左・下 になっているか
- グラフは原点を通っているか。a の符号と傾きの向きが合っているか
- 変域は両端の y を計算して、小さい順に並べたか
7. 小テストへ
→ 小テスト(m1-10)
関連する単元
- 前提:m1-05 文字を使った式(代入)、m1-08 一次方程式(a を求める)
- 次に進む:m1-11 反比例、m1-12 比例・反比例の利用
- ここで使う考え方が出てくる:m2-06 一次関数、m3-08 関数 y=ax²
参考資料
- 文部科学省『中学校学習指導要領(平成29年告示)解説 数学編』第1学年 C 関数 (1) 比例、反比例 ── 「関数関係の意味」「比例、反比例の意味」「座標の意味」「比例、反比例を表、式、グラフなどに表すこと」
受験のしらべ / https://juken-shirabe.com/koko/math/m1-10/ / 更新 2026-09-12