グラフをかくときに、式の形が分かると、グラフの形もある程度分かります。
このことを知れば、正解の確率が全くないということも減りますので、今日はざっくり説明したいと思います。
まず、数学Ⅰの範囲で出てくる関数の種類をまとめておきます。
4だけy=の形になっていませんが、2次関数の学習のときに出てくるので書いてあります。とりあえず今は、y=の後の式がどんな式かで、関数の呼び名とグラフの形が決まるということを知っていただければよいです。では順に式とグラフの形を見ていきましょう。なお、グラフの中にある数字はグラフをかくときに示す数字ですが、今は無視しても構いません。(のちにグラフをかく際に、この数字が必要ですと説明します)
y=の後の式が、2x-1(aパターンの場合)など、xの1次式で表されているものを1次関数と言います。一般的には、y=ax+bの形で表します。(なお、( )内は、aは0でないという意味です。a=0だと、0xとなって1次関数にならない。次の2次関数も同様の理屈です)
このように、1次関数のときは図のように、斜めの(傾きのある)直線のグラフになります。
また、aとbでは傾きの方向が違います。(aパターンは右上がりの直線、bパターンは右下がりの直線)このことも、実際にグラフをかくときに説明しますので、今は1次関数では斜めの直線のグラフということだけ知ってください。
y=の後の式が、x^2-2x+2(aパターンの場合)など、xの2次式で表されているものを2次関数と言います。一般的には、y=ax^2+bx+cの形で表します。(^は~乗を表す記号です。文章では表しにくいためです。ご了承ください)
2次関数は、前回のブログで説明した通り、放物線のグラフになります。
(念のため確認をしたい方は、↓ を見てください)
関数のグラフ - 元数学教員・奉孝先生の「数学の欠点9割脱出法」
また、aとbでは放物線の向きが違います。aパターンの形を下に凸、bパターンの形を上に凸と呼びます。なお、凸は「とつ」と呼び、出っぱっているというイメージでとらえてください。また、どちらの形になるか見極める方法がのちに出てくるので、形と用語を頭の隅に残しておいてください。非常に重要な概念として出てきます。
xが何も出てきてないのに関数?と思った方もいるかもですが、これは、xの値がいくらであってもyの値が一定という対応を持つ関数です。この例だと、xが0でも1でも3でもー4でもyは2ということになります。ちょうど、y=の後が数字なので定数関数といいます。この場合はy軸に垂直な直線となります。
今まではy=の形だったのに、x=の形で奇異な印象を持ったかもしれません。3のパターンの逆で、yが0でもー1でも4でも、つまり、yの値はいくらでもxの値は一定の数字(この場合はー1)になるということです。グラフの形は、x軸に垂直な直線です。
これは、xが決まると…というより、xはー1しかないので、yはxの関数ということはできません。
ただ、この直線のグラフは、「2次関数の軸の方程式」というところで、今後大切な役割を持ちます。「軸」および「軸の方程式」という言葉だけでも知っておいてください。のちに役立ちます。
今回は、関数の形とグラフの形を関連付けられればOKです。