第4章一次関数Linear Functions
Writing the Equation of a Line Parallel or Perpendicular to a Given Line与えられた直線に平行または垂直な直線の方程式を書く
If we know the equation of a line, we can use what we know about slope to write the equation of a line that is either parallel or perpendicular to the given line.
ある直線の方程式が分かっていれば、傾きについて知っていることを使って、その直線に平行または垂直な直線の方程式を書ける。
Writing Equations of Parallel Lines平行な直線の方程式を書く
Suppose for example, we are given the equation shown.
たとえば、次の方程式が与えられたとしよう。
We know that the slope of the line formed by the function is 3. We also know that the y-intercept is Any other line with a slope of 3 will be parallel to So the lines formed by all of the following functions will be parallel to
この関数がつくる直線の傾きは3だと分かる。y切片が であることも分かる。傾きが3のほかの直線はどれも に平行になる。よって次の関数がつくる直線はどれも に平行である。
Suppose then we want to write the equation of a line that is parallel to and passes through the point This type of problem is often described as a point-slope problem because we have a point and a slope. In our example, we know that the slope is 3. We need to determine which value of will give the correct line. We can begin with the point-slope form of an equation for a line, and then rewrite it in the slope-intercept form.
では、 に平行で点 を通る直線の方程式を書きたいとしよう。点と傾きが分かっているので、この型の問題は点傾きの問題としばしば呼ばれる。この例では傾きが3だと分かっている。 の値がいくつなら正しい直線になるかを決めなければならない。直線の方程式の点傾き形から始め、そのうえで傾き切片形に書き直せる。
So is parallel to and passes through the point
よって は に平行で、点 を通る。
How To 手順
Given the equation of a function and a point through which its graph passes, write the equation of a line parallel to the given line that passes through the given point.
関数の方程式と、そのグラフが通る点が与えられたとき、その直線に平行でその点を通る直線の方程式を書く。
1. Find the slope of the function.2. Substitute the given values into either the general point-slope equation or the slope-intercept equation for a line.3. Simplify.
1. その関数の傾きを求める。2. 与えられた値を、直線の一般の点傾き形または傾き切片形の方程式に代入する。3. 簡単にする。
Example 19例19
Finding a Line Parallel to a Given Line与えられた直線に平行な直線を求める
Find a line parallel to the graph of that passes through the point
のグラフに平行で、点 を通る直線を求めよ。
Solution 解答
The slope of the given line is 3. If we choose the slope-intercept form, we can substitute and into the slope-intercept form to find the y-intercept.
与えられた直線の傾きは3である。傾き切片形を選ぶなら、 と を傾き切片形に代入して y切片を求められる。
The line parallel to that passes through is
に平行で を通る直線は である。
Analysis 考察
We can confirm that the two lines are parallel by graphing them. Figure 31 shows that the two lines will never intersect.
グラフに描けば、二直線が平行であることを確かめられる。図31から、二直線が決して交わらないことが分かる。

Writing Equations of Perpendicular Lines垂直な直線の方程式を書く
We can use a very similar process to write the equation for a line perpendicular to a given line. Instead of using the same slope, however, we use the negative reciprocal of the given slope. Suppose we are given the function shown.
与えられた直線に垂直な直線の方程式も、よく似た手順で書ける。ただし同じ傾きを使うのではなく、与えられた傾きの逆数の符号を変えたものを使う。次の関数が与えられたとしよう。
The slope of the line is 2, and its negative reciprocal is Any function with a slope of will be perpendicular to So the lines formed by all of the following functions will be perpendicular to
この直線の傾きは2で、その逆数の符号を変えたものは である。傾きが の関数はどれも に垂直になる。よって次の関数がつくる直線はどれも に垂直である。
As before, we can narrow down our choices for a particular perpendicular line if we know that it passes through a given point. Suppose then we want to write the equation of a line that is perpendicular to and passes through the point We already know that the slope is Now we can use the point to find the y-intercept by substituting the given values into the slope-intercept form of a line and solving for
先ほどと同じく、その垂直な直線が通る点が分かっていれば、候補を絞れる。では に垂直で点 を通る直線の方程式を書きたいとしよう。傾きが であることはすでに分かっている。あとは、与えられた値を直線の傾き切片形に代入して について解けば、その点から y切片を求められる。
The equation for the function with a slope of and a y-intercept of 2 is
傾きが 、y切片が2である関数の方程式は次のとおりである。
So is perpendicular to and passes through the point Be aware that perpendicular lines may not look obviously perpendicular on a graphing calculator unless we use the square zoom feature.
よって は に垂直で、点 を通る。グラフ電卓では、目盛りを正方形にする機能を使わない限り、垂直な直線が見た目には垂直に見えないことがあるので気をつけよう。
Q&A 疑問と答え
A horizontal line has a slope of zero and a vertical line has an undefined slope. These two lines are perpendicular, but the product of their slopes is not –1. Doesn’t this fact contradict the definition of perpendicular lines?
横の直線の傾きは0で、縦の直線の傾きは定義されない。この二本は垂直だが、傾きどうしの積は –1 にならない。この事実は垂直な直線の定義に反しないか。
No. For two perpendicular linear functions, the product of their slopes is –1. However, a vertical line is not a function so the definition is not contradicted.
反しない。垂直な二つの一次関数では、傾きどうしの積は –1 である。しかし縦の直線は関数ではないので、定義に反してはいない。
How To 手順
Given the equation of a function and a point through which its graph passes, write the equation of a line perpendicular to the given line.
関数の方程式と、そのグラフが通る点が与えられたとき、その直線に垂直な直線の方程式を書く。
1. Find the slope of the function.2. Determine the negative reciprocal of the slope.3. Substitute the new slope and the values for and from the coordinate pair provided into 4. Solve for 5. Write the equation of the line.
1. その関数の傾きを求める。2. その傾きの逆数の符号を変えたものを求める。3. 新しい傾きと、与えられた座標の組の と の値を に代入する。4. について解く。5. 直線の方程式を書く。
Example 20例20
Finding the Equation of a Perpendicular Line垂直な直線の方程式を求める
Find the equation of a line perpendicular to that passes through the point
に垂直で、点 を通る直線の方程式を求めよ。
Solution 解答
The original line has slope so the slope of the perpendicular line will be its negative reciprocal, or Using this slope and the given point, we can find the equation of the line.
もとの直線の傾きは なので、垂直な直線の傾きはその逆数の符号を変えたもの、すなわち になる。この傾きと与えられた点を使って、直線の方程式を求められる。
The line perpendicular to that passes through is
に垂直で を通る直線は である。
Analysis 考察
A graph of the two lines is shown in Figure 32.
この二直線のグラフを図32に示す。

Note that that if we graph perpendicular lines on a graphing calculator using standard zoom, the lines may not appear to be perpendicular. Adjusting the window will make it possible to zoom in further to see the intersection more closely.
グラフ電卓で標準の目盛りのまま垂直な直線を描くと、垂直に見えないことがあることに注意せよ。表示窓を調整して拡大すれば、交わり方をより近くで見られる。
Try It #9やってみよう9
Given the function write an equation for the line passing through that is
関数 が与えられたとき、 を通る次の直線の方程式を書け。
ⓐparallel to ⓑperpendicular to
ⓐ に平行ⓑ に垂直
How To 手順
Given two points on a line and a third point, write the equation of the perpendicular line that passes through the point.
直線上の二点と、もう一つの点が与えられたとき、その点を通る垂直な直線の方程式を書く。
1. Determine the slope of the line passing through the points.2. Find the negative reciprocal of the slope.3. Use the slope-intercept form or point-slope form to write the equation by substituting the known values.4. Simplify.
1. その二点を通る直線の傾きを求める。2. その傾きの逆数の符号を変えたものを求める。3. 分かっている値を代入し、傾き切片形または点傾き形で方程式を書く。4. 簡単にする。
Example 21例21
Finding the Equation of a Line Perpendicular to a Given Line Passing through a Point与えられた直線に垂直で、ある点を通る直線の方程式を求める
A line passes through the points and Find the equation of a perpendicular line that passes through the point
ある直線が点 と を通る。点 を通る、これに垂直な直線の方程式を求めよ。
Solution 解答
From the two points of the given line, we can calculate the slope of that line.
与えられた直線の二点から、その直線の傾きを計算できる。
Find the negative reciprocal of the slope.
その傾きの逆数の符号を変えたものを求める。
We can then solve for the y-intercept of the line passing through the point
そのうえで、点 を通る直線の y切片について解ける。
The equation for the line that is perpendicular to the line passing through the two given points and also passes through point is
与えられた二点を通る直線に垂直で、点 も通る直線の方程式は次のとおりである。
Try It #10やってみよう10
A line passes through the points, and Find the equation of a perpendicular line that passes through the point,
ある直線が点 と を通る。点 を通る、これに垂直な直線の方程式を求めよ。
Media 教材
Access this online resource for additional instruction and practice with linear functions.
一次関数についての説明と練習をさらに求めるなら、次のオンライン教材にあたるとよい。
• Linear Functions• Finding Input of Function from the Output and Graph• Graphing Functions using Tables
・一次関数・出力とグラフから関数の入力を求める・表を使って関数のグラフを描く
Verbal言葉で答える問題
2. Jessica is walking home from a friend’s house. After 2 minutes she is 1.4 miles from home. Twelve minutes after leaving, she is 0.9 miles from home. What is her rate in miles per hour?
2. Jessica は友人の家から歩いて帰っている。出てから2分後、家まで1.4マイルの地点にいる。12分後には家まで0.9マイルの地点にいる。マイル毎時での速さはいくらか。
4. If the graphs of two linear functions are perpendicular, describe the relationship between the slopes and the y-intercepts.
4. 二つの一次関数のグラフが垂直のとき、傾きどうしと y切片どうしの関係を述べよ。
Algebraic代数の問題
For the following exercises, determine whether the equation of the curve can be written as a linear function.
次の各問について、その曲線の方程式が一次関数として書けるかどうかを判定せよ。
For the following exercises, determine whether each function is increasing or decreasing.
次の各問について、各関数が増加するか減少するかを判定せよ。
For the following exercises, find the slope of the line that passes through the two given points.
次の各問について、与えられた二点を通る直線の傾きを求めよ。
24. and
24. と
26. and
26. と
28. and
28. と
For the following exercises, given each set of information, find a linear equation satisfying the conditions, if possible.
次の各問について、与えられた条件を満たす一次方程式があれば求めよ。
30. and
30. と
32. Passes through and
32. と を通る
34. Passes through and
34. と を通る
36. x intercept at and y intercept at
36. x切片が 、y切片が
For the following exercises, determine whether the lines given by the equations below are parallel, perpendicular, or neither.
次の各問について、下の方程式が表す直線どうしが平行か垂直かどちらでもないかを判定せよ。
For the following exercises, find the x- and y-intercepts of each equation.
次の各問について、各方程式の x切片と y切片を求めよ。
For the following exercises, use the descriptions of each pair of lines given below to find the slopes of Line 1 and Line 2. Is each pair of lines parallel, perpendicular, or neither?
次の各問について、下の各組の直線の説明から、直線1と直線2の傾きを求めよ。各組は平行か、垂直か、どちらでもないか。
48. Line 1: Passes through and
48. 直線1: と を通る
Line 2: Passes through and
直線2: と を通る
50. Line 1: Passes through and
50. 直線1: と を通る
Line 2: Passes through and
直線2: と を通る
For the following exercises, write an equation for the line described.
次の各問について、述べられた直線の方程式を書け。
52. Write an equation for a line parallel to and passing through the point
52. に平行で、点 を通る直線の方程式を書け。
54. Write an equation for a line perpendicular to and passing through the point
54. に垂直で、点 を通る直線の方程式を書け。
Graphicalグラフの問題
For the following exercises, find the slope of the line graphed.
次の各問について、描かれた直線の傾きを求めよ。


For the following exercises, write an equation for the line graphed.
次の各問について、描かれた直線の方程式を書け。






For the following exercises, match the given linear equation with its graph in Figure 33.
次の各問について、与えられた一次方程式を図33のグラフと対応させよ。

For the following exercises, sketch a line with the given features.
次の各問について、与えられた特徴を持つ直線の概形を描け。
70. An x-intercept of and y-intercept of
70. x切片が 、y切片が
72. A y-intercept of and slope
72. y切片が 、傾きが
74. Passing through the points and
74. 点 と を通る
For the following exercises, sketch the graph of each equation.
次の各問について、各方程式のグラフの概形を描け。
For the following exercises, write the equation of the line shown in the graph.
次の各問について、グラフに示された直線の方程式を書け。




Numeric数値の問題
For the following exercises, which of the tables could represent a linear function? For each that could be linear, find a linear equation that models the data.
次の各問について、一次関数を表しうる表はどれか。一次でありうるものについて、その資料を表す一次方程式を求めよ。
| 0 | 5 | 10 | 15 | |
| 5 | –10 | –25 | –40 |
| 0 | 5 | 10 | 15 | |
| 5 | 30 | 105 | 230 |
| 0 | 5 | 10 | 15 | |
| –5 | 20 | 45 | 70 |
| 5 | 10 | 20 | 25 | |
| 13 | 28 | 58 | 73 |
| 0 | 2 | 4 | 6 | |
| 6 | –19 | –44 | –69 |
| 2 | 4 | 8 | 10 | |
| 13 | 23 | 43 | 53 |
| 2 | 4 | 6 | 8 | |
| –4 | 16 | 36 | 56 |
| 0 | 2 | 6 | 8 | |
| 6 | 31 | 106 | 231 |
Technology機器を使う問題
For the following exercises, use a calculator or graphing technology to complete the task.
次の各問について、電卓またはグラフ描画の機器を使って課題をこなせ。
98. Graph the function on a domain of Enter the function in a graphing utility. For the viewing window, set the minimum value of to be and the maximum value of to be .
98. 定義域 で関数 のグラフを描け。グラフ作成ツールに関数を入力せよ。表示窓では、 の最小値を 、 の最大値を に設定せよ。
100. Table 3 shows the input, and output, for a linear function
100. 表3に、一次関数 の入力 と出力 を示す。
ⓐFill in the missing values of the table.ⓑWrite the linear function
ⓐ表の欠けている値を埋めよ。ⓑその一次関数を書け。
round to 3 decimal places.
小数第三位まで四捨五入せよ。
| w | –10 | 5.5 | 67.5 | b |
| k | 30 | –26 | a | –44 |
ⓐFill in the missing values of the table.ⓑWrite the linear function
ⓐ表の欠けている値を埋めよ。ⓑその一次関数を書け。
| p | 0.5 | 0.8 | 12 | b |
| q | 400 | 700 | a | 1,000,000 |
102. Graph the linear function on a domain of for the function whose slope is and y-intercept is Label the points for the input values of and
102. 傾きが 、y切片が である関数について、定義域 で一次関数 のグラフを描け。入力値 と の点に印を付けよ。
104. Graph the linear function where on the same set of axes on a domain of for the following values of and
104. として、次の と の値について、定義域 で一次関数 のグラフを同じ座標軸に描け。
Extensions発展問題
106. Find the value of y if a linear function goes through the following points and has the following slope:
106. 一次関数が次の点を通り、次の傾きを持つとき、y の値を求めよ。
and
と
108. Find the equation of the line that passes through the following points:
108. 次の点を通る直線の方程式を求めよ。
and
と
and
と
110. Find the equation of the line parallel to the line through the point
110. 直線 に平行で、点 を通る直線の方程式を求めよ。
For the following exercises, use the functions
次の各問では、関数 を使え。
112. Find the point of intersection of the lines and
112. 直線 と の交点を求めよ。
Real-World Applications応用問題
114. At noon, a barista notices that they have $20 in their tip jar. If the barista makes an average of $0.50 from each customer, how much will they have in the tip jar if they serve more customers during the shift?
114. 正午に、ある喫茶店の店員が心付けの瓶に20ドル入っているのに気づいた。客一人あたり平均0.50ドルもらえるとすると、この勤務中にあと 人に出せば、瓶にはいくら入るか。
116. A clothing business finds there is a linear relationship between the number of shirts, it can sell and the price, it can charge per shirt. In particular, historical data shows that 1,000 shirts can be sold at a price of while 3,000 shirts can be sold at a price of $22. Find a linear equation in the form that gives the price they can charge for shirts.
116. ある衣料の商売では、売れるシャツの枚数 と1枚あたりに付けられる値段 のあいだに一次の関係があると分かった。とくに過去の資料によれば、値段 で1,000枚、値段22ドルで3,000枚売れる。 枚のときに付けられる値段 を与える の形の一次方程式を求めよ。
118. A farmer finds there is a linear relationship between the number of bean stalks, she plants and the yield, each plant produces. When she plants 30 stalks, each plant yields 30 oz of beans. When she plants 34 stalks, each plant produces 28 oz of beans. Find a linear relationships in the form that gives the yield when stalks are planted.
118. ある農家は、植える豆の株数 と1株あたりの収量 のあいだに一次の関係があると分かった。30株植えると1株あたり30オンス、34株植えると1株あたり28オンスの豆がとれる。 株植えたときの収量を与える の形の一次の関係を求めよ。
120. A town’s population has been growing linearly. In 2003, the population was 45,000, and the population has been growing by 1,700 people each year. Write an equation, for the population years after 2003.
120. ある町の人口は一次で増えてきた。2003年の人口は45,000人で、毎年1,700人ずつ増えている。2003年から 年後の人口 を表す方程式を書け。
121. Suppose that average annual income (in dollars) for the years 1990 through 1999 is given by the linear function: , where is the number of years after 1990. Which of the following interprets the slope in the context of the problem?
121. 1990年から1999年までの平均年収(ドル)が一次関数 で与えられるとする。ここで は1990年からの年数である。この問題の文脈で傾きを正しく読んでいるのは、次のうちどれか。
ⓐAs of 1990, average annual income was $23,286.ⓑIn the ten-year period from 1990–1999, average annual income increased by a total of $1,054.ⓒEach year in the decade of the 1990s, average annual income increased by $1,054.ⓓAverage annual income rose to a level of $23,286 by the end of 1999.
ⓐ1990年の時点で、平均年収は23,286ドルだった。ⓑ1990年から1999年までの10年間で、平均年収は合わせて1,054ドル増えた。ⓒ1990年代の各年で、平均年収は1,054ドルずつ増えた。ⓓ平均年収は1999年の終わりまでに23,286ドルの水準まで上がった。
122. When temperature is 0 degrees Celsius, the Fahrenheit temperature is 32. When the Celsius temperature is 100, the corresponding Fahrenheit temperature is 212. Express the Fahrenheit temperature as a linear function of the Celsius temperature,
122. 摂氏0度のとき、華氏の温度は32である。摂氏100度のとき、対応する華氏の温度は212である。摂氏の温度 の一次関数として華氏の温度 を表せ。
ⓐFind the rate of change of Fahrenheit temperature for each unit change temperature of Celsius.ⓑFind and interpret ⓒFind and interpret
ⓐ摂氏が1単位変わるごとの華氏の温度の変化の割合を求めよ。ⓑ を求め、その意味を述べよ。ⓒ を求め、その意味を述べよ。