一次方程式のグラフをかく
方程式 y = 2x − 1 には (0, −1)、(1, 1)、(2, 3) のように解が無数にあります。点をとると、どれも一本の直線の上に並びます。
解は順序対
一次方程式のコースで扱った方程式は文字が一つで、ふつう解も一つでした。y = 2x − 1 のような方程式には文字が二つあり、その解は数の組です。いっしょに代入したときに方程式を成り立たせるxとyの組です。x = 2 を選ぶと y = 2 × 2 − 1 = 3 となり、順序対 (2, 3) が解になります。x = 0 を選ぶと (0, −1) です。xを一つ選ぶごとにyがちょうど一つ決まるので、解は無数にあり、とても書き出せません。グラフなら、それを一度に全部示せます。
y = 2x − 1 の解をいくつかとると、きれいに一直線に並びます。これは二元一次方程式、つまりAとBが両方ともゼロではない Ax + By = C の形に書ける方程式すべてに成り立ちます。グラフは直線になり、直線上のどの点も解です。直線からはずれた点は解ではありません。つまりグラフは解の集まりの絵で、直線から点を読むことは解を読むことと同じです。
| x | y = 2x − 1 | (x, y) |
|---|---|---|
| −1 | 2(−1) − 1 = −3 | (−1, −3) |
| 0 | 2(0) − 1 = −1 | (0, −1) |
| 1 | 2(1) − 1 = 1 | (1, 1) |
| 2 | 2(2) − 1 = 3 | (2, 3) |
三つの点をとってから直線をひく
直線は二点で決まりますが、OpenStaxは三点を求めることをすすめています。三点が一直線に並べば安心でき、一つがずれていれば計算のどこかがまちがっていて、三つ目の点がそれを教えてくれます。xの値は −1、0、1 のような小さい数や、計算が楽になる数を選びましょう。y = (1/2)x + 3 なら、yが整数になるように 0、2、4 のような偶数を選びます。(0, 3)、(2, 4)、(4, 5) です。直線はどこまでも続くので、点を通る直線をひいて両端に矢印をつけます。
とくに求めやすい点が二つあります。y切片は直線がy軸と交わる点なので、そこでは x = 0 です。x切片はx軸と交わる点なので、そこでは y = 0 です。x + 2y = 6 では、x = 0 とすると 2y = 6 となり、y切片は (0, 3) です。y = 0 とすると x = 6 となり、x切片は (6, 0) です。二つの切片と確かめの点一つで、すばやく確実にグラフがかけます。もっと簡単な直線もあります。y = 4 はy座標が4のすべての点を通る水平な直線で、x = −2 は垂直な直線です。
直線は判定にも使えます。(3, 5) が y = 2x − 1 の解かどうかを調べるには、代入して 2 × 3 − 1 = 5 と確かめてもいいし、点が直線上にあるのを見てもかまいません。点 (1, 2) は直線からはずれていて、代入しても 2 × 1 − 1 = 1 で2にならないので、結果は一致します。グラフラボで傾きと切片のスライダーを動かすと、表の五つの点が直線といっしょに動きます。どの点も新しい方程式の解のままです。
ドラッグで回転、スクロールまたはピンチで拡大・縮小。
- (3, 5) は直線 y = 2x − 1 上にありますか?
- はい
- いいえ
- (1, 2) は直線 y = 2x − 1 上にありますか?
- はい
- いいえ
- (2, −2) は直線 y = −3x + 4 上にありますか?
- はい
- いいえ
- y = 2x − 1 で、x = 4 のときのyはいくつですか?
- x + 2y = 6 のx切片のx座標はいくつですか?
- x + 2y = 6 のy切片のy座標はいくつですか?
- 3x − 4y = 12 のx切片のx座標はいくつですか?
- 3x − 4y = 12 のy切片のy座標はいくつですか?
- y = 4 のグラフはどんな形ですか?
- 水平な直線
- 垂直な直線
- 原点を通る直線
- 一つの点
- 直線は二点で決まるのに、なぜ三つ目の点をとるのですか?
- 計算まちがいを見つけるため
- 直線には三点が必要だから
- 傾きを求めるため
- 直線を長くするため
- 二元方程式の解は順序対です。
- 一次方程式のグラフは、すべての解が並んだ直線です。
- 三つの点を求めましょう。三つ目は確かめです。
- 切片:y切片は x = 0、x切片は y = 0 を代入します。
このコースの出典 (6)
- OpenStax, Elementary Algebra 2e , chapter 4 Graphs: 4.1 Use the Rectangular Coordinate System (quadrants numbered from the upper right, counterclockwise; ordered pairs: openstax.org/books/elementary-algebra-2e/pages/4-1-use-the-rectangular-coordinate-system)
- 4.2 Graph Linear Equations in Two Variables, 4.3 Graph with Intercepts, 4.4 Understand Slope of a Line (m = rise/run, horizontal 0, vertical undefined, roof pitch, road grade as a percent, wheelchair ramp 1-inch rise per 12-inch run: .../pages/4-4-understand-slope-of-a-line)
- 4.5 Use the Slope-Intercept Form (x + 2y = 6, F = 9/5 C + 32, parallel lines same slope, perpendicular slopes multiply to −1: .../pages/4-5-use-the-slope-intercept-form-of-an-equation-of-a-line)
- 4.6 Find the Equation of a Line (point-slope form: .../pages/4-6-find-the-equation-of-a-line)
- 5.1 Solve Systems of Equations by Graphing (3x − y = 7, x − 2y = 4 and (2, −1); consistent, inconsistent, independent, dependent, coincident lines: .../pages/5-1-solve-systems-of-equations-by-graphing)
- MacTutor, University of St Andrews, René Descartes biography (La Géométrie, published at Leiden in 1637 as an appendix to the Discours de la méthode: mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Descartes)
確認日: 2026-10-17