【講義】2元1次方程式のグラフ

EXAMPLE

例題

ax+by=cabcは定数)があります。いま,abcの値がそれぞれ次のように与えられたとき,その方程式のグラフをかきなさい。

  1. a=3b=2c=0
  2. a=1b=2c=4
  3. a=0b=5c=20
  4. a=3b=0c=9

TEXT

テキスト解説

2元1次方程式x+y=5を満たすxyの組は,次のようになります。

x 1 2 3 4 5 6 7 8
y 4 3 2 1 0 1 2 3

このxyの組(x, y)を座標とする点を図に表してみると次の図のようになり,xyの組をもっと細かく,

(0.1, 4.9),(0.2, 4.8),(0.3, 4.7),

のようにして考えていくと,そのxyの組を座標とする点を図に表したとき,それらの点が集まって図のような直線に近づきます。

このようにして,2元1次方程式の解となる点(x, y)の全体は,1次関数のグラフと一致し,この直線を方程式のグラフといいます。

pqrを定数とするとき,2元1次方程式px+qy=r(ただし,q0)をyについて解くと,

px+qy=rqy=px+ry=(px+r)×1q=px×1q+r×1q=pqx+rq

と変形でき,pq=arq=bとすると,②の式は,y=ax+bと表すことができます。つまり,2元1次方程式をyについて解くと,1次関数y=ax+bの形に変形することができるので,px+qy=rq0)のグラフは直線になります。

このときp=0であるとすると,②の式はy=rqとなり,xの値にかかわらず常にyの値がrqであることを表しています。この方程式をグラフにすると,次の図のように点(0, rq)を通り,x軸に平行な直線になります。

また,p0q=0のとき,①の式は,x=rpとなり,yの値にかかわらず常にxの値がrpであることを表しています。この方程式をグラフにすると,上の図のように(rp, 0)を通り,y軸に平行な直線になります。

このことから,x=0という方程式のグラフはy軸,y=0という方程式のグラフはx軸になります。

MOVIE

動画解説


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