Równanie kierunkowe prostej
y = mx + b to najwygodniejszy zapis prostej, bo każda z dwóch liczb robi dokładnie jedną widoczną rzecz. Porusz nimi i zobacz którą.
Ostatnia aktualizacja
Równanie tej samej prostej można zapisać na kilka sposobów, a y = mx + b to ten, który warto opanować płynnie. Nie dlatego, że jest bardziej poprawny, ale dlatego, że go widać: dwie liczby w nim odpowiadają dwóm rzeczom, które zauważysz w prostej, gdy ktoś ci ją narysuje. Jak jest stroma i na jakiej wysokości leży.
Porusz suwakami. Patrz, co zmienia każdy z nich, a co ważniejsze, czego nie rusza.
Zmieniaj m, a prosta obraca się wokół kropki. Zmieniaj b, a cała prosta przesuwa się w górę lub w dół.
m to nachylenie, b to wysokość
Najpierw przeciągnij b. Prosta przesuwa się prosto w górę i w dół i zachowuje dokładnie to samo nachylenie. To dlatego, że b jest wartością y, gdy x wynosi 0: wstaw 0 do y = mx + b, a pierwszy wyraz znika i zostaje y = b. Zatem b to wysokość, na której prosta przecina oś y, i właśnie to znaczy "punkt przecięcia z osią y". To kropka na rysunku.
Teraz przeciągnij m. Prosta obraca się wokół tej kropki i nigdy jej nie opuszcza, bo zmiana m nie może zmienić wartości dla x = 0.
Przerywane schodki na rysunku pokazują, co m znaczy. Zaczynając od punktu przecięcia, zrób jeden krok w prawo, a m powie ci, o ile w górę (lub w dół) trafisz: m = rise/run, czyli przyrost w pionie przez przyrost w poziomie. Przy m = 2 idziesz jeden w prawo i dwa w górę; przy m = 1/2 jeden w prawo i pół w górę. Ustaw ujemne m, a schodki pójdą w dół: to cała treść zdania "ujemny współczynnik kierunkowy oznacza spadek".
Ustaw m na 0, a wyraz z x znika całkowicie: zostaje płaska prosta na wysokości b.
Odczytywanie z wykresu
Ponieważ m i b działają niezależnie, można iść od końca. Mając prostą:
- Znajdź miejsce, w którym przecina oś y. Ta liczba to b.
- Od tego punktu odlicz jeden w bok i sprawdź, o ile trzeba pójść w górę lub w dół, żeby znów być na prostej. To jest m.
Oto prosta do odczytania:
Jeśli przy liczeniu wychodzi niewygodna liczba, licz dalej: gdy po dwóch krokach w bok jesteś trzy wyżej, to m = 3/2. Współczynnik kierunkowy jest ułamkiem, a zostawienie go w tej postaci jest dokładniejsze niż zaokrąglanie. Dlatego suwak powyżej pokazuje 1/2, a nigdy 0.5.
Przekształcanie do tej postaci
Większość równań nie przychodzi w postaci kierunkowej. Doprowadzenie ich do niej to dwa ruchy: zostaw samo y, a potem uporządkuj resztę.
Przeczytaj ostatnią linijkę: y = -2/3x+2. Ta prosta opada więc z nachyleniem dwóch trzecich i przecina oś y w 2, a żadnej z tych rzeczy nie było widać w pierwotnym równaniu. To cały powód, dla którego warto je przekształcić.
Zauważ, że ułamek zostaje ułamkiem. -2/3 jako liczba dziesiętna to -0.6666..., a to nie jest współczynnik kierunkowy, tylko jego zaokrąglenie. Na prostej narysowanej z tą liczbą błąd rośnie, im dalej idziesz.
Twoja kolej
Przekształć to równanie samodzielnie. Zapisz tyle linijek, ile potrzebujesz: każda zostanie sprawdzona.
Kiedy to już idzie szybko, te same dwa ruchy poradzą sobie z każdą prostą, jaką dostaniesz, także z tymi, które mają ułamki w niewygodnych miejscach.
Częste pytania
- Co to jest równanie kierunkowe prostej?
- To prosta zapisana jako y = mx + b, gdzie m jest współczynnikiem kierunkowym, a b wyrazem wolnym, czyli rzędną punktu przecięcia z osią y. W polskich podręcznikach częściej spotkasz zapis y = ax + b, który znaczy dokładnie to samo. Przewaga nad innymi zapisami tej samej prostej polega na tym, że obie liczby odczytuje się wprost: nie trzeba nic liczyć, żeby wiedzieć, jak stroma jest prosta i gdzie przecina oś y.
- Co właściwie robią m i b?
- m odpowiada za nachylenie, a b za wysokość. Zmiana m obraca prostą wokół punktu, w którym przecina ona oś y; zmiana b przesuwa całą prostą w górę lub w dół bez zmiany nachylenia. Ponieważ działają niezależnie, wykres można czytać w obie strony: od równania do rysunku albo od rysunku do równania.
- Jak przekształcić równanie do postaci kierunkowej?
- Zostaw y samo po jednej stronie, a potem uporządkuj drugą stronę. Przenieś na drugą stronę każdy wyraz, który nie jest y, a potem podziel przez to, co mnoży y. Wynik ma postać y = (coś)x + (coś), a te dwa cosie to m i b.
- Jak wygląda ujemny współczynnik kierunkowy?
- Prosta opada od lewej do prawej. Dodatni współczynnik kierunkowy oznacza, że prosta rośnie, gdy idziesz w prawo, ujemny, że opada, a zerowy daje płaską, poziomą prostą na wysokości b. Znak m to najlepsza rzecz do sprawdzenia na początku, bo od razu wyklucza połowę możliwych odpowiedzi.
- Dlaczego prostej pionowej nie da się zapisać jako y = mx + b?
- Bo prosta pionowa ma to samo x dla każdego y, więc w ogóle nie jest regułą zamieniającą x w y, a jej współczynnik kierunkowy wymagałby dzielenia przez zero. Proste pionowe zapisuje się jako x = c. To jedyny przypadek, którego równanie kierunkowe nie obejmuje, i dlatego nadal istnieje postać ogólna.
Chcesz to policzyć na własnych liczbach?
Kalkulator równań Otwórz kalkulator