反比例のグラフ上の整数の点は何個?

問題

反比例 y=axy=\dfrac{a}{x} のグラフが点 (3, 4)(3,\,4) を通る。このグラフ上で、xx 座標・yy 座標がともに整数である点は全部で何個あるか。

反比例 y=axy=\dfrac{a}{x} のグラフ上で、xx 座標も yy 座標も整数になる点の個数を数える問題です。ポイントは、反比例では xy=axy=a(一定)になることを使い、「かけて aa になる整数の組」を探すことです。負の数どうしの組を忘れないことも大切です。

反比例のグラフ上の整数の点は何個?の問題(動画の画面)
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解説

  1. 4=a34=\dfrac{a}{3} より a=12a=12

    通る点を代入して比例定数を出す。4=a÷3 だから a=12。

  2. xy=12xy=12

    反比例は x×y が一定で 12。かけて12になる整数の組を探す。

  3. x=1,2,3,4,6,12x=1,2,3,4,6,12 の6個

    xが正なら12の約数で6個。

  4. x<0x<0 でも6個 → 計12個

    負×負でも12。負の側にも6個。整数の点は比例定数の約数で探す。

反比例のグラフ上の整数の点は何個?の解説(動画の画面)
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答え

1212 個

答えは12個。

ポイント

  • まず、通る点 (3, 4)(3,\,4) を代入して比例定数を求めます。4=a34=\dfrac{a}{3} より a=12a=12 です。
  • 反比例では x×yx\times y がいつも比例定数に等しいので、xy=12xy=12 となる整数の組を探せばよいとわかります。
  • xx が正のとき、xx は 1212 の約数 1,2,3,4,6,121,2,3,4,6,12 の6個で、それぞれ y=12,6,4,3,2,1y=12,6,4,3,2,1 と整数になります。
  • xx が負のときも、負×負は正なので x=−1,−2,−3,−4,−6,−12x=-1,-2,-3,-4,-6,-12 の6個があり、合わせて 6+6=126+6=12 個です。

よくある間違い

  • xx が正の場合だけを数えて「6個」と答えてしまう間違いです。反比例のグラフは2つの曲線に分かれているので、負の側(x<0x<0)も必ず確認しましょう。
  • 約数を書き出すときに数え漏れることがあります。1×12, 2×6, 3×41\times12,\ 2\times6,\ 3\times4 のように、かけ算のペアで小さい方から順に書き出すと漏れを防げます。

類題にチャレンジ

反比例 y=axy=\dfrac{a}{x} のグラフが点 (−2, 8)(-2,\,8) を通る。このグラフ上で、xx 座標・yy 座標がともに整数である点は全部で何個あるか。

ヒント: まず aa を求め、xy=axy=a となる整数の組を、xx が正のときと負のときに分けて数えましょう。

答えを見る

a=−16a=-16 で、1616 の約数は 1,2,4,8,161,2,4,8,16 の5個です。xx が正のとき5個、負のとき5個なので、全部で 1010 個です。

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