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附加数学 · 线性定律

为直线图选择坐标轴

你改写对了式子,却不确定该把哪两个量画在图上。

选择坐标轴,就是决定要画哪两个计算出来的量,并把它们填进表里。这一步做仔细了,画图就很顺手。

本课承接把非线性关系化成线性形式,属于线性定律单元。

怎样从关系式选出轴?

从直线形式出发。单独在左边的式子,是纵轴。乘上梯度的式子,是横轴。

然后在题目给你的表格里加两列,一列是 Y,一列是 X。每一行都用原来的 x 和 y 值算出来。

例题:补全数据表

变量 x 和 y 的关系是 y = hx + k/x,其中 h 和 k 是常数。表里给出这些值:

x 1 2 3 4 5
y 5 5.5 7 8.75 10.6

两边乘以 x,去掉分数:xy = hx² + k。它具有 Y = mX + c 的形式,其中 Y = xy,X = x²。

现在算出新增的两列:

X = x² 1 4 9 16 25
Y = xy 5 11 21 35 53

用直线 Y = 2X + 3 检验第一个点和最后一个点:2(1) + 3 = 5,2(25) + 3 = 53。两个都吻合,所以这些数据与 h = 2、k = 3 相符。

标注和比例怎么写?

轴的标注要准确说出你画的是什么。纵轴写「xy」,横轴写「x²」,而不是「y」和「x」。

比例要选等距而且好读的数。这里 Y 从 5 到 53,纵轴每大格 10 个单位比较合适。X 从 1 到 25,横轴每大格 5 个单位就够了。

会丢分的写法

常见错误是把原来的 y 对 x 画出来,再硬在弯曲的点上画一条直线。另一种是表格没错,但轴只标「y」和「x」。

项目 错误写法 正确写法
所画的点 (1, 5)、(2, 5.5)、(3, 7) (1, 5)、(4, 11)、(9, 21)
纵轴标注 y xy
横轴标注 x x²
图形 曲线 直线

自测

关系式是 y = px² + qx。一位同学用 y 对 x² 作图,得到一条曲线。应该改画哪两个量?

答案

每一项都除以 x:y/x = px + q。

所以 纵轴是 Y = y/x,横轴是 X = x。梯度是 p,截距是 q。

那位同学画的是 y 对 x²,只有在没有 qx 这一项时才行得通。

接下来学什么

点画好、直线画好之后,下一步是读出常数。请继续由梯度和截距求常数。图线证据比较实验室 (英文)和错题记录可以帮你检查并记下出错的地方。

想让老师看着你填表、选比例,请了解一对一附加数学补习。

常见问题

怎样从直线形式确定纵轴和横轴?

单独在左边的式子是纵轴 Y,乘上梯度的式子是横轴 X。然后在题目给的表里再加两列,用原来的 x、y 值逐行算出 Y 和 X。

轴的标注可以只写 y 和 x 吗?

不可以。标注必须和你实际画的量一致,例如纵轴写「xy」,横轴写「x²」。只写 y 和 x,看卷的人就不知道你画的是什么。

比例怎样选才合适?

选整数、容易读的等分,例如每大格 5 或 10 个单位,让数据点占满大部分的图纸。不要用很奇怪的比例,否则读数时容易出错。

点画出来不是直线,怎么办?

先检查 Y 和 X 是否选对,再检查表里的计算。若选对了,个别点偏离直线可能是实验误差,画一条尽量经过大多数点的直线即可。

如果数据表和比例总让你犹豫,一对一课堂里老师可以看着你现场填表、选比例,并指出标注里容易漏掉的地方。

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