Math Problem Statement

関数y=ax²で、xの値が2から5まで増加するとき、変化の割合がy=-7x+3と等しくなったときのaの値を求めなさい。

Solution

まず、関数 y=ax2y = ax^2 において、xx が 2 から 5 に増加するときの変化の割合を求めます。

1. 変化の割合の求め方

変化の割合は、x=2x = 2 のときの yy の値と x=5x = 5 のときの yy の値の差を、xx の変化量で割ることで求められます。

  • x=2x = 2 のときの yy の値: y=a22=4ay = a \cdot 2^2 = 4a

  • x=5x = 5 のときの yy の値: y=a52=25ay = a \cdot 5^2 = 25a

よって、xx が 2 から 5 まで増加するときの yy の変化量は 25a4a=21a25a - 4a = 21a

また、xx の変化量は 52=35 - 2 = 3

したがって、変化の割合は 21a3=7a\frac{21a}{3} = 7a

2. 変化の割合が y=7x+3y = -7x + 3 と等しい条件

問題文によると、この変化の割合が y=7x+3y = -7x + 3 と等しくなるときの aa の値を求める必要があります。y=7x+3y = -7x + 3 の変化の割合は、直線の傾き 7-7 に等しいです。

したがって、 7a=77a = -7

これを aa について解くと、 a=1a = -1

答え

a=1a = -1

この問題について他に質問があればお知らせください。また、関連する問題も以下に示します。

  1. 変化の割合の一般的な求め方はどのように定義されますか?
  2. 二次関数の変化の割合と一次関数の傾きが等しくなる条件は、どのように解釈できますか?
  3. 他の関数 y=bx2+cx+dy = bx^2 + cx + d に対して変化の割合が指定された場合、どのように b,c,db, c, d を求めますか?
  4. xx の変化の範囲が異なる場合、変化の割合にどのような影響があるでしょうか?
  5. y=ax2y = ax^2 以外の形状の関数で、変化の割合が線形になることはあるでしょうか?

Tip: 変化の割合を求めるときは、関数の形状や増加区間の長さに注意すると、解きやすくなります。

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Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Quadratic Functions
Rates of Change
Linear Equations

Formulas

Rate of change formula: (y2 - y1) / (x2 - x1)
Quadratic function: y = ax^2
Linear equation form: y = mx + b

Theorems

Basic properties of quadratic and linear functions

Suitable Grade Level

Grades 9-11