一条直线由两个信息决定,其中**截距(intercept)**最容易用。x 截距是直线与 x 轴的交点,形式为 (a, 0)。y 截距是直线与 y 轴的交点,形式为 (0, b)。
这项技能出现在直线与线性化的开头,每当题目说「直线与坐标轴相交于」,或要求与坐标轴围成的三角形面积时都会用到。
两个截距如何给出方程?
把两个截距写成点,然后像对待任何两点一样使用。斜率是(y 的变化)÷(x 的变化),而 y 截距本身就是 y = mx + c 里的常数。
还有一种直接的形式:x 截距为 a、y 截距为 b 的直线可写成 x/a + y/b = 1,斜率是 −b/a。两种方法得到同一条直线,选你出错更少的那一种。
步骤
- 写出两个点,例如 (a, 0) 和 (0, b)。
- 求斜率,两个坐标的相减顺序要一致:m = (y₂ − y₁) ÷ (x₂ − x₁)。
- 直接读出 y 截距,由点 (0, b) 得 c = b。
- 写出 y = mx + c,再检验两个点是否都满足。
如果给的是一个截距加斜率,就用 y − y₁ = m(x − x₁) 代入该截距点,再整理。
例题详解
一条直线与 x 轴相交于 (6, 0),与 y 轴相交于 (0, −4)。求它的方程,以及它与坐标轴围成的三角形的面积。
第一步,点: (6, 0) 和 (0, −4)。
第二步,斜率: m = (−4 − 0) ÷ (0 − 6) = −4 ÷ −6 = 2/3。
第三步,y 截距: c = −4。
第四步,方程: y = (2/3)x − 4。
检验: x = 6 时,y = 4 − 4 = 0,所以 (6, 0) 在直线上。
面积: 三角形底为 6,高为 4(长度取正)。面积 = ½ × 6 × 4 = 12 平方单位。
要留意的错误
常见的失误是两个坐标的相减顺序不一致。
错误的做法: m = (0 − (−4)) ÷ (0 − 6) = 4 ÷ (−6) = −2/3
分子先用了 (6, 0),分母却先用了 (0, −4)。
画个草图就能发现。直线经过轴下方的 (0, −4) 和轴上的 (6, 0),向右上升,所以斜率必须为正。更正的方法是:每个点只标一次 (x₁, y₁) 和 (x₂, y₂),分子分母按同一方向相减。
自我检测
先在纸上做,再打开答案。
1. 一条直线与坐标轴相交于 (−3, 0) 和 (0, 5)。求它的方程。
显示答案
m = (5 − 0) ÷ (0 − (−3)) = 5/3。y 截距为 5。
y = (5/3)x + 5
检验:x = −3 时,y = −5 + 5 = 0。
2. 一条直线斜率为 4,经过 x 截距 (2, 0)。求它的方程和 y 截距。
显示答案
y − 0 = 4(x − 2),所以 y = 4x − 8。
y = 4x − 8,y 截距为 −8。
检验:x = 2 时,y = 8 − 8 = 0。
3. 直线 3x + 4y = 12 与坐标轴相交于 A 和 B。求 A、B 以及三角形 OAB 的面积,其中 O 为原点。
显示答案
令 y = 0:3x = 12,x = 4,A = (4, 0)。令 x = 0:4y = 12,y = 3,B = (0, 3)。
面积 = ½ × 4 × 3 = 6 平方单位。
接下来学什么
下一步,看看垂直线如何使用你刚求出的斜率,或直接进入把数据转换成直线形式。免计算器演算训练器有助于保持分数斜率的精确,综合练习则检验整个模块。
有些学生能由两点求斜率,却在点被藏在「与坐标轴相交于」这类措辞里时卡住。这正是我们的老师在线上一对一附加数学补习里会留意的缺口。