Normalform einer Geraden
y = mx + b ist die nützlichste Art, eine Gerade zu schreiben, weil jede der zwei Zahlen genau eine sichtbare Sache tut. Bewege sie und sieh, welche.
Zuletzt aktualisiert
Es gibt mehrere Arten, die Gleichung derselben Geraden zu schreiben, und y = mx + b ist die, in der man flüssig sein sollte. Nicht weil sie richtiger wäre, sondern weil man sie sehen kann: Die zwei Zahlen darin entsprechen den zwei Dingen, die dir an einer Geraden auffallen würden, wenn sie dir jemand hinzeichnet - wie steil sie ist und wo sie liegt.
Bewege die Schieberegler. Achte darauf, was jeder ändert, und vor allem darauf, was er unangetastet lässt.
Bewege m und die Gerade kippt um den Punkt. Bewege b und die ganze Gerade rutscht nach oben oder unten.
m ist die Neigung, b ist die Höhe
Zieh zuerst an b. Die Gerade rutscht gerade nach oben und unten und behält ihre Steilheit genau bei. Das liegt daran, dass b der Wert von y bei x = 0 ist: Setz 0 in y = mx + b ein und der erste Term verschwindet, übrig bleibt y = b. b ist also die Höhe, in der die Gerade die y-Achse schneidet - genau das heißt "y-Achsenabschnitt". Es ist der Punkt in der Abbildung.
Jetzt zieh an m. Die Gerade dreht sich um diesen Punkt und verlässt ihn nie, denn m zu ändern kann den Wert bei x = 0 nicht ändern.
Die gestrichelte Treppe in der Abbildung ist, was m bedeutet. Geh vom Schnittpunkt aus einen Schritt nach rechts, und m sagt dir, wie weit hinauf (oder hinunter) du landest: m = rise/run. Bei m = 2 gehst du eins nach rechts und zwei nach oben; bei m = 1/2 eins nach rechts und ein halbes nach oben. Setz m negativ und die Treppe geht abwärts - das ist der ganze Inhalt von "negative Steigung heißt bergab".
Setz m auf 0 und der x-Term verschwindet ganz: eine waagerechte Gerade in der Höhe b.
Sie am Schaubild ablesen
Weil m und b unabhängig wirken, geht es auch rückwärts. Bei einer gegebenen Geraden:
- Finde, wo sie die y-Achse schneidet. Diese Zahl ist b.
- Geh von diesem Schnittpunkt eins nach rechts und sieh, wie weit hinauf oder hinunter du musst, um wieder auf der Geraden zu sein. Das ist m.
Hier ist eine Gerade zum Ablesen:
Wenn das Zählen eine unhandliche Zahl ergibt, zähl weiter: zwei nach rechts zu gehen und festzustellen, dass du drei gestiegen bist, heißt m = 3/2. Steigung ist ein Bruch, und ihn als Bruch stehen zu lassen ist genauer als zu runden - darum zeigt der Schieberegler oben 1/2 und nie 0,5.
Das Umformen
Die meisten Gleichungen kommen nicht in Normalform an. Sie dorthin zu bringen sind zwei Schritte: y allein stellen, dann aufräumen, was übrig ist.
Lies die letzte Zeile: y = -2/3x+2. Diese Gerade fällt also mit zwei Dritteln und schneidet die y-Achse bei 2 - beides war in der Ausgangsgleichung nicht zu sehen. Das ist der ganze Grund, warum das Umformen sich lohnt.
Beachte, dass der Bruch ein Bruch bleibt. -2/3 als Dezimalzahl ist -0.6666..., und das ist nicht die Steigung, sondern eine Rundung davon. Bei einer Geraden, die aus dieser Zahl gezeichnet wird, wächst der Fehler mit der Entfernung.
Probier eine
Forme diese selbst um. Schreib so viele Zeilen, wie du brauchst - jede wird geprüft.
Sobald das schnell geht, bewältigen dieselben zwei Schritte jede Gerade, die man dir vorlegt - auch die mit Brüchen an unbequemen Stellen.
Häufige Fragen
- Was ist die Normalform einer Geraden?
- Es ist eine Gerade, geschrieben als y = mx + b, wobei m die Steigung und b der y-Achsenabschnitt ist. Ihr Vorteil gegenüber anderen Schreibweisen derselben Geraden: Beide Zahlen lassen sich direkt ablesen. Du musst nichts rechnen, um zu wissen, wie steil die Gerade ist oder wo sie die y-Achse schneidet.
- Was machen m und b eigentlich?
- m steuert die Neigung, b die Höhe. m zu ändern dreht die Gerade um den Punkt, an dem sie die y-Achse schneidet; b zu ändern schiebt die ganze Gerade nach oben oder unten, ohne die Steilheit anzutasten. Weil sie unabhängig wirken, kannst du ein Schaubild in beide Richtungen lesen - von der Gleichung zum Bild oder vom Bild zur Gleichung.
- Wie forme ich eine Gleichung in die Normalform um?
- Bring y allein auf eine Seite und ordne dann die andere. Schaff jeden Term, der nicht y ist, hinüber und teile dann durch das, was bei y steht. Das Ergebnis ist y = (etwas)x + (etwas), und diese beiden etwas sind m und b.
- Wie sieht eine negative Steigung aus?
- Sie fällt von links nach rechts. Eine positive Steigung steigt, wenn du nach rechts gehst, eine negative fällt, und eine Steigung von null ist eine waagerechte Gerade in der Höhe b. Das Vorzeichen von m ist das Nützlichste, was man zuerst prüft, weil es sofort die Hälfte der möglichen Antworten ausschließt.
- Warum lässt sich eine senkrechte Gerade nicht als y = mx + b schreiben?
- Weil eine senkrechte Gerade für jedes y dasselbe x hat - sie ist also überhaupt keine Vorschrift, die x in y verwandelt - und ihre Steigung wäre eine Division durch null. Senkrechte Geraden schreibt man stattdessen als x = c. Das ist der einzige Fall, den die Normalform nicht abdeckt, und deshalb gibt es die allgemeine Form weiterhin.
Jetzt mach es selbst, richtig
Den Rechenweg von jemand anderem zu lesen ist nicht dasselbe, wie ihn selbst gehen zu können. Der Mathe-Kurs von Coddy setzt dich an ein Board, das jeden deiner Schritte prüft - so merkst du, wo du wirklich stehst.
Mit deinen eigenen Zahlen ausprobieren?
Equation Solver Rechner öffnen