直线的梯度等于 Y = mX + c 里的 m,纵轴截距等于 c。你要做的,是读出这两个数,再根据 m 和 c 代表什么,求出原关系式里的常数。
前面的课已经讲了化成线性形式和选择坐标轴,它们都属于线性定律单元。这一课讲怎样读出结果。
怎样从直线读出 m 和 c?
在画好的直线上选两个清晰的点,要相隔较远,读出坐标。用 m = (Y₂ − Y₁) ÷ (X₂ − X₁) 算出梯度。然后读出直线与纵轴相交处的 c,或者把一个点代入后解出 c。
例题:普通的常数
y/x 对 x 的图是一条直线,经过 (2, 7) 和 (8, 25)。关系式是 y = hx² + kx。求 h 和 k。
线性形式是 y/x = hx + k,所以 Y = y/x,X = x,m = h,c = k。
梯度:m = (25 − 7) ÷ (8 − 2) = 18 ÷ 6 = 3。
把 (2, 7) 代入 Y = 3X + c:7 = 6 + c,所以 c = 1。
所以 h = 3,k = 1,关系式是 y = 3x² + x。检验:x = 2 时 y = 12 + 2 = 14,y/x = 7,与点 (2, 7) 吻合。
例题:常数在对数里
关系式是 y = p·q^x,lg y 对 x 的图经过 (0, 0.48) 和 (5, 1.98)。
由前一课可知,lg y = (lg q)x + lg p。所以 m = lg q,c = lg p。
直线在 0.48 处与纵轴相交,所以 lg p = 0.48,p = 10^0.48 = 3.02。
梯度:(1.98 − 0.48) ÷ (5 − 0) = 0.30,所以 lg q = 0.30,q = 10^0.30 = 2.00(三位有效数字)。关系式约为 y = 3.02 × 2.00^x。
会丢分的写法
同学们常写 q = 0.30,因为那是梯度。可是这条直线的梯度是 lg q,所以 q 还要多算一步:取 10 的梯度次方。
另一种错误,是在横轴不从 0 开始的图上读截距。横轴从 4 开始时,直线没有画到纵轴,图上读不出真正的截距。
自测
xy 对 x² 的图是一条直线,经过 (1, 6) 和 (4, 15)。关系式是 y = ax + b/x。求 a 和 b。
答案
两边乘以 x:xy = ax² + b。所以 Y = xy,X = x²,m = a,c = b。
梯度:(15 − 6) ÷ (4 − 1) = 3,所以 a = 3。
代入 (1, 6):6 = 3 + c,所以 c = 3,即 b = 3。
检验:x = 2 时 y = 6 + 1.5 = 7.5,所以 xy = 15。在直线上,X = 4 时 Y = 15,两者吻合。
接下来学什么
下一步看这些常数的意义,以及怎样用直线预测。请继续用原变量解读线性化模型。应用题结构工作表 (英文)可以帮你把长题干拆成步骤。
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