斜截式計算機
由任意兩點求出直線的斜率、縱截距及方程式 y = mx + b。
求直線方程式
輸入直線上兩個相異的點。
關於斜截式
斜截式將直線表示為 y = mx + b。係數 m 是斜率,表示 x 每增加一個單位時 y 的變化量。常數 b 是縱截距,也就是直線與縱軸交點的縱座標。這個簡潔的方程式便於繪製直線、比較變化率,以及由一個座標預測另一個座標。
本計算機由兩點求出這兩個值。先計算垂直變化量,也就是 y2 減去 y1,再除以水平變化量,也就是 x2 減去 x1,所得的商就是斜率。接著將任一點代入 b = y - mx,求出截距。由於輸入的兩點位於同一直線上,輸入精確時,使用任一點都會得到相同的截距。將原始的兩個 x 座標分別代入顯示的方程式,確認得到對應的 y 座標,即可立即驗算。
正斜率表示直線由左向右上升,負斜率則表示下降。斜率為零代表水平直線,其方程式可寫成 y = 4。若兩點的 x 座標相同,水平變化量為零,斜率無定義。這是一條鉛直線,必須改寫為 x 等於某個常數,無法以 y = mx + b 表示。計算機會提示此情況,而不會進行除以零的運算。
斜截式廣泛用於代數與座標幾何,也能描述實際關係。例如,計程車費的固定起跳價可用 b 表示,每英里的費率可用 m 表示。溫度換算、穩定儲蓄計畫或等速運動也能使用相同結構。單位很重要:斜率的單位為縱向量單位除以橫向量單位,截距則使用縱向量的單位。
小數座標的結果僅在顯示時四捨五入,計算過程使用 JavaScript 雙精度運算。因此,非常大或循環小數形式的數值可能以簡潔的小數形式呈現。結果可作為課堂學習與日常規劃的準確輔助;若科學或工程流程有指定的誤差容許範圍,應保留更多精度。
斜截式範例
| 兩個點 | 方程式 | 說明 |
|---|---|---|
| (1, 3) 與 (4, 9) | y = 2x + 1 | 垂直變化量為 6,水平變化量為 3,因此斜率為 2。 |
| (0, 5) 與 (2, 1) | y = -2x + 5 | 每向右移動一個單位,直線下降兩個單位。 |
| (-2, 4) 與 (3, 4) | y = 4 | 相同的 y 座標形成斜率為零的水平直線。 |
如何使用計算機
- 輸入第一個點的 x 與 y 座標。
- 輸入同一直線上另一個相異點的座標。
- 選取「計算方程式」,求出斜率與縱截距。
- 將任一原始點代入顯示的方程式,以驗算結果。
斜截式常見問題
什麼是斜截式?
斜截式為 y = mx + b,其中 m 是斜率,b 是縱截距。它能讓直線的變化率與初始值一目了然。
如何由兩點計算斜率?
以第二個 y 座標減去第一個 y 座標,再除以兩個 x 座標的對應差值。直線上各處的垂直變化量與水平變化量之比皆固定。
為什麼不能輸入 x 座標相同的兩點?
這兩點決定一條鉛直線,水平變化量為零,因此斜率無定義。鉛直線應寫成 x = 常數,而非斜截式。
斜率或截距可以是負數嗎?
可以,兩者都可以是負數、正數或零。負斜率表示直線由左向右下降,負截距表示直線與縱軸的交點在原點下方。
如何驗算方程式?
將每個已知的 x 座標代入方程式並計算 y。若兩個計算值都等於原始的 y 座標,方程式就是正確的。