Как найти наклон прямой на графике


Загрузить PDF


Загрузить PDF

Нахождение угла наклона прямой – это один из важнейших навыков в геометрии, необходимый для построения графика линейной функции или для определения координат точек пересечения прямой с осями X и Y. Угол наклона прямой определяет скорость ее роста или убывания,[1]
то есть как быстро прямая перемещается по вертикали в зависимости от движения по горизонтали. Угол наклона прямой легко вычисляется по координатам двух точек, лежащих на этой прямой.

  1. Изображение с названием Find the Slope of a Line Using Two Points Step 1

    1

    Уясните формулу для вычисления углового коэффициента. Угловой коэффициент равен тангенсу угла наклона прямой, который она образует с осью Х, и вычисляется как отношение вертикального расстояния между двумя точками к горизонтальному расстоянию между двумя точками.

  2. Изображение с названием Find the Slope of a Line Using Two Points Step 2

    2

    Выберите две точки и найдите их координаты. Можно выбрать любые две точки, лежащие на прямой.

  3. Изображение с названием Find the Slope of a Line Using Two Points Step 3

    3

    Задайте порядок точек (относительно друг друга). Одна точка будет первой точкой, а другая – второй. Не имеет значения, какая точка будет первой, а какая второй – главное не перепутать их порядок в процессе вычисления.[2]

  4. Изображение с названием Find the Slope of a Line Using Two Points Step 4

    4

    Запишите формулу для вычисления углового коэффициента. Формула: {frac  {VR}{GR}}={frac  {y_{{2}}-y_{{1}}}{x_{{2}}-x_{{1}}}}, где VR – вертикальное расстояние, определяемое изменением координаты «у», GR – горизонтальное расстояние, определяемое изменением координаты «х».[3]

    Реклама

  1. Изображение с названием Find the Slope of a Line Using Two Points Step 5

    1

    В формулу для вычисления углового коэффициента подставьте координаты «у». Не перепутайте их с координатами «х» и убедитесь, что подставляете правильные координаты первой и второй точек.

  2. Изображение с названием Find the Slope of a Line Using Two Points Step 6

    2

    В формулу для вычисления углового коэффициента подставьте координаты «х». Не перепутайте их с координатами «у» и убедитесь, что подставляете правильные координаты первой и второй точек.

  3. Изображение с названием Find the Slope of a Line Using Two Points Step 7

    3

    Вычтите координаты «у». Вы найдете вертикальное расстояние.

  4. Изображение с названием Find the Slope of a Line Using Two Points Step 8

    4

    Вычтите координаты «х». Вы найдете горизонтальное расстояние.

  5. Изображение с названием Find the Slope of a Line Using Two Points Step 9

    5

    Если возможно, сократите дробь. Вы найдете угловой коэффициент.

  6. Изображение с названием Find the Slope of a Line Using Two Points Step 10

    6

    Обращайте внимание на отрицательные числа. Угловой коэффициент может быть положительным или отрицательным. В случае положительного значения прямая возрастает (движется вверх слева направо); в случае отрицательного значения прямая убывает (движется вниз слева направо).

    • Помните, что если и в числителе, и в знаменателе стоят отрицательные числа, то результат будет положительным.
    • Если в числителе или в знаменателе стоит отрицательное число, то результат будет отрицательным.
  7. Изображение с названием Find the Slope of a Line Using Two Points Step 11

    7

    Проверьте ответ. Для этого измерьте или посчитайте (по шкалам осей) вертикальное и горизонтальное расстояния. Если они совпали с вычисленными, то ответ правильный.

    • Если измеренные или посчитанные вертикальное и горизонтальное расстояния не совпали с вычисленными, то ответ не правильный.

    Реклама

Советы

Похожие статьи

Об этой статье

Эту страницу просматривали 90 407 раз.

Была ли эта статья полезной?

Что такое линейная функция и как выглядит ее график мы подробно разбирали здесь.

В этой статье мы остановимся на том, как находить коэффициент наклона прямой.

Как мы знаем, уравнение прямой имеет вид y=kx+b. В этом уравнении коэффициент при x отвечает за наклон прямой и называется коэффициентом наклона. Он равен тангенсу угла между прямой и положительным направлением оси OX.

Внимание! Не просто между прямой и осью OX, а именно между прямой и положительным направлением оси OX.

Например, в прямой y=3x-1 коэффициент наклона равен 3, в прямой y=2-5x коэффициент наклона равен -5.

В уравнении прямой y=-1 слагаемое, содержащее x отсутствует, следовательно, коэффициент при x равен нулю. Угол наклона этой прямой к оси OX равен нулю – прямая y=-1 параллельна оси OX.

Если прямая наклонена вправо, то угол между прямой и положительным направлением оси OX – острый, соответственно, тангенс этого угла больше нуля, и коэффициент k>0.

Например:

Здесь k=tg{alpha}=2>0

Если прямая наклонена влево, то угол между прямой и положительным направлением оси OX – тупой, соответственно, тангенс этого угла меньше нуля, и коэффициент k<0:

Здесь k=tg{alpha}=-3<0.

Решим две задачи на нахождение коэффициента наклона прямой.

1. Най­ди­те уг­ло­вой ко­эф­фи­ци­ент пря­мой, про­хо­дя­щей через точки с ко­ор­ди­на­та­ми (-1;-1) и (1;3).

Решим эту задачу  двумя способами.

А). Так как прямая проходит через точки (-1;-1) и (1;3), координаты этих точек удовлетворяют уравнению прямой y=kx+b. То есть если мы координаты каждой точки подставим в уравнение прямой, то получим верное равенство. Так как у нас две точки, получаем систему:

delim{lbrace}{matrix{2}{1}{{-1=k(-1)+b} {3=k*(1)+b} }}{ }

или

delim{lbrace}{matrix{2}{1}{{-k+b=-1} {k+b=3} }}{ }

Вычтем из второго уравнения первое, и получим 2k=4, отсюда k=2.

Б). Построим график этой функции. Для этого нанесем данные точки А(-1;-1) и В(1;3) на координатную плоскость и проведем через них прямую:

Коэффициент k равен тангенсу угла наклона между прямой и положительным направлением оси OX, на чертеже это угол alpha:

Чтобы найти tg{alpha} рассмотрим прямоугольный треугольник АВС с вершинами в данных точках.

Угол beta прямоугольного треугольника АВС равен углу alpha (соответственные углы, полученный при пересечении параллельных прямых АС и ОХ секущей АВ):

tg{beta} равен отношению противолежащего катета к прилежащему, то есть tg{beta}={BC}/{AC}=4/2=2

Отсюда tg{alpha}=2

2. Най­ди­те уг­ло­вой ко­эф­фи­ци­ент пря­мой, про­хо­дя­щей через точки с ко­ор­ди­на­та­ми (4;0) и (0;8).

Решение с помощью системы уравнений абсолютно аналогично решению предыдущей задачи, можете воспроизвести его самостоятельно.

Выполним это задание с помощью графика.

Нанесем данные токи на координатную плоскость и проведем через них прямую:

Угол между прямой и положительным направлением оси ОХ – это угол alpha:

Коэффициент наклона прямой  k=tg{alpha}. Чтобы найти tg{alpha}, построим прямоугольный треугольник ВОА: 

В этом прямоугольном треугольнике угол  alpha  – внешний. Мы можем найти тангенс внутреннего угла  beta.  tg{alpha}=-tg{beta}.

tg{beta}={OB}/{OA}=8/4=2. Отсюда  k=tg{alpha}=-tg{beta}=-2.

Еще раз! Если прямая наклонена влево, то коэффициент наклона прямой отрицательный.

И.В. Фельдман, репетитор по математике.

Угол наклона прямой

Решение функций

Для построения графика линейной функции или определения координат точек пересечения прямой с осью Ох и Оy важно уметь находить угол наклона прямой.

Углом наклона прямой к оси Ох является угол, который считают против часовой стрелки от положительного направления Ох к прямой.

В уравнении y = kх + b, где b — координата «у» — точки пересечения прямой с Оy, коэффициент k при х — коэффициент наклона прямой.
Этот коэффициент равняется тангенсу угла а, образованного между прямой и положительным направлением оси Ох: k = tg а.

Если прямая наклонена вправо, то угол, образованный между прямой и осью Ох, будет острым, тангенс угла (tgа) и коэффициент наклона k больше нуля. Угол определяем по формуле: a = arctg k.

Если наклон прямой влево, то угол между прямой и осью Ох будет тупым, а тангенс угла (tgа) и коэффициент k меньше нуля. Угол a = Пи — arctg |k|.

Угол наклона равняется 0, если прямая расположена параллельно Ох или совпадает с ней.

Зная координаты 2-х точек, расположенных на прямой, можно легко рассчитать угол наклона как отношение вертикального расстояния между двумя точками к горизонтальному расстоянию между ними.

Пусть координаты первой точки (х1,y1), координаты второй (х2,y2), тогда угловой коэффициент будет равняться: (y2 — y1): (х2 — х1),
где (y2 — y1) — величина изменения координаты «у», (х2 — х1) — изменение координаты «х». Из полученной величины возьмем арктангенс и определим угол наклона прямой.

Быстро определить угол наклона прямой, вам поможет онлайн калькулятор.

Угол наклона прямой

Для построения графика линейной функции или определения координат точек пересечения прямой с осью Ох и Оy важно уметь находить угол наклона прямой.

Углом наклона прямой к оси Ох является угол, который считают против часовой стрелки от положительного направления Ох к прямой.

В уравнении y = kх + b, где b — координата «у» — точки пересечения прямой с Оy, коэффициент k при х — коэффициент наклона прямой.
Этот коэффициент равняется тангенсу угла а, образованного между прямой и положительным направлением оси Ох: k = tg а.

Если прямая наклонена вправо, то угол, образованный между прямой и осью Ох, будет острым, тангенс угла (tgа) и коэффициент наклона k больше нуля. Угол определяем по формуле: a = arctg k.

Если наклон прямой влево, то угол между прямой и осью Ох будет тупым, а тангенс угла (tgа) и коэффициент k меньше нуля. Угол a = Пи — arctg |k|.

Угол наклона равняется 0, если прямая расположена параллельно Ох или совпадает с ней.

Зная координаты 2-х точек, расположенных на прямой, можно легко рассчитать угол наклона как отношение вертикального расстояния между двумя точками к горизонтальному расстоянию между ними.

Пусть координаты первой точки (х1,y1), координаты второй (х2,y2), тогда угловой коэффициент будет равняться: (y2 — y1): (х2 — х1),
где (y2 — y1) — величина изменения координаты «у», (х2 — х1) — изменение координаты «х». Из полученной величины возьмем арктангенс и определим угол наклона прямой.

Быстро определить угол наклона прямой, вам поможет онлайн калькулятор.

Уравнение прямой с угловым коэффициентом: теория, примеры, решение задач

Продолжение темы уравнение прямой на плоскости основывается на изучении прямой линии из уроков алгебры. Данная статья дает обобщенную информацию по теме уравнения прямой с угловым коэффициентом. Рассмотрим определения, получим само уравнение, выявим связь с другими видами уравнений. Все будет рассмотрено на примерах решений задач.

Угол наклона прямой и угловой коэффициент прямой

Перед записью такого уравнения необходимо дать определение угла наклона прямой к оси О х с их угловым коэффициентом. Допустим, что задана декартова система координат О х на плоскости.

Угол наклона прямой к оси О х , расположенный в декартовой системе координат О х у на плоскости, это угол, который отсчитывается от положительного направления О х к прямой против часовой стрелки.

Когда прямая параллельна О х или происходит совпадение в ней, угол наклона равен 0 . Тогда угол наклона заданной прямой α определен на промежутке [ 0 , π ) .

Угловой коэффициент прямой – это тангенс угла наклона заданной прямой.

Стандартное обозначение буквой k . Из определения получим, что k = t g α . Когда прямая параллельна Ох, говорят, что угловой коэффициент не существует, так как он обращается в бесконечность.

Угловой коэффициент положительный, когда график функции возрастает и наоборот. На рисунке показаны различные вариации расположения прямого угла относительно системы координат со значением коэффициента.

Для нахождения данного угла необходимо применить определение об угловом коэффициенте и произвести вычисление тангенса угла наклона в плоскости.

Посчитать угловой коэффициент прямой при угле наклона равном 120 ° .

Из условия имеем, что α = 120 ° . По определению необходимо вычислить угловой коэффициент. Найдем его из формулы k = t g α = 120 = – 3 .

Если известен угловой коэффициент, а необходимо найти угол наклона к оси абсцисс, тогда следует учитывать значение углового коэффициента. Если k > 0 , тогда угол прямой острый и находится по формуле α = a r c t g k . Если k 0 , тогда угол тупой, что дает право определить его по формуле α = π – a r c t g k .

Определить угол наклона заданной прямой к О х при угловом коэффициенте равном 3 .

Из условия имеем, что угловой коэффициент положительный, а это значит, что угол наклона к О х меньше 90 градусов. Вычисления производятся по формуле α = a r c t g k = a r c t g 3 .

Ответ: α = a r c t g 3 .

Найти угол наклона прямой к оси О х , если угловой коэффициент = – 1 3 .

Если принять за обозначение углового коэффициента букву k , тогда α является углом наклона к заданной прямой по положительному направлению О х . Отсюда k = – 1 3 0 , тогда необходимо применить формулу α = π – a r c t g k При подстановке получим выражение:

α = π – a r c t g – 1 3 = π – a r c t g 1 3 = π – π 6 = 5 π 6 .

Ответ: 5 π 6 .

Уравнение с угловым коэффициентом

Уравнение вида y = k · x + b , где k является угловым коэффициентом, а b некоторым действительным числом, называют уравнением прямой с угловым коэффициентом. Уравнение характерно для любой прямой, непараллельной оси О у .

Если подробно рассмотреть прямую на плоскости в фиксированной системе координат, которая задана уравнением с угловым коэффициентом, который имеет вид y = k · x + b . В данном случае значит, что уравнению соответствуют координаты любой точки прямой. Если подставить координаты точки М , M 1 ( x 1 , y 1 ) , в уравнение y = k · x + b , тогда в этом случае прямая будет проходить через эту точку, иначе точка не принадлежит прямой.

Задана прямая с угловым коэффициентом y = 1 3 x – 1 . Вычислить, принадлежат ли точки M 1 ( 3 , 0 ) и M 2 ( 2 , – 2 ) заданной прямой.

Необходимо подставить координаты точки M 1 ( 3 , 0 ) в заданное уравнение, тогда получим 0 = 1 3 · 3 – 1 ⇔ 0 = 0 . Равенство верно, значит точка принадлежит прямой.

Если подставим координаты точки M 2 ( 2 , – 2 ) , тогда получим неверное равенство вида – 2 = 1 3 · 2 – 1 ⇔ – 2 = – 1 3 . Можно сделать вывод, что точка М 2 не принадлежит прямой.

Ответ: М 1 принадлежит прямой, а М 2 нет.

Известно, что прямая определена уравнением y = k · x + b , проходящим через M 1 ( 0 , b ) , при подстановке получили равенство вида b = k · 0 + b ⇔ b = b . Отсюда можно сделать вывод, что уравнение прямой с угловым коэффициентом y = k · x + b на плоскости определяет прямую, которая проходит через точку 0 , b . Она образует угол α с положительным направлением оси О х , где k = t g α .

Рассмотрим на примере прямую, определенную при помощи углового коэффициента, заданного по виду y = 3 · x – 1 . Получим, что прямая пройдет через точку с координатой 0 , – 1 с наклоном в α = a r c t g 3 = π 3 радиан по положительному направлению оси О х . Отсюда видно, что коэффициент равен 3 .

Уравнение прямой с угловым коэффициентом, проходящей через заданную точку

Необходимо решить задачу, где необходимо получить уравнение прямой с заданным угловым коэффициентом, проходящим через точку M 1 ( x 1 , y 1 ) .

Равенство y 1 = k · x + b можно считать справедливым, так как прямая проходит через точку M 1 ( x 1 , y 1 ) . Чтобы убрать число b, необходимо из левой и правой частей вычесть уравнение с угловым коэффициентом. Из этого следует, что y – y 1 = k · ( x – x 1 ) . Данное равенство называют уравнением прямой с заданным угловым коэффициентом k, проходящая через координаты точки M 1 ( x 1 , y 1 ) .

Составьте уравнение прямой, проходящей через точку М 1 с координатами ( 4 , – 1 ) , с угловым коэффициентом равным – 2 .

Решение

По условию имеем, что x 1 = 4 , y 1 = – 1 , k = – 2 . Отсюда уравнение прямой запишется таким образом y – y 1 = k · ( x – x 1 ) ⇔ y – ( – 1 ) = – 2 · ( x – 4 ) ⇔ y = – 2 x + 7 .

Ответ: y = – 2 x + 7 .

Написать уравнение прямой с угловым коэффициентом, которое проходит через точку М 1 с координатами ( 3 , 5 ) , параллельную прямой y = 2 x – 2 .

По условию имеем, что параллельные прямые имеют совпадающие углы наклона, отсюда значит, что угловые коэффициенты являются равными. Чтобы найти угловой коэффициент из данного уравнения, необходимо вспомнить его основную формулу y = 2 x – 2 , отсюда следует, что k = 2 . Составляем уравнение с угловым коэффициентом и получаем:

y – y 1 = k · ( x – x 1 ) ⇔ y – 5 = 2 · ( x – 3 ) ⇔ y = 2 x – 1

Переход от уравнения прямой с угловым коэффициентом к другим видам уравнений прямой и обратно

Такое уравнение не всегда применимо для решения задач, так как имеет не совсем удобную запись. Для этого необходимо представлять в другом виде. Например, уравнение вида y = k · x + b не позволяет записать координаты направляющего вектора прямой или координаты нормального вектора. Для этого нужно научиться представлять уравнениями другого вида.

Можем получить каноническое уравнение прямой на плоскости, используя уравнение прямой с угловым коэффициентом. Получаем x – x 1 a x = y – y 1 a y . Необходимо слагаемое b перенести в левую часть и поделить на выражение полученного неравенства. Тогда получим уравнение вида y = k · x + b ⇔ y – b = k · x ⇔ k · x k = y – b k ⇔ x 1 = y – b k .

Уравнение прямой с угловым коэффициентом стало каноническим уравнением данной прямой.

Привести уравнение прямой с угловым коэффициентом y = – 3 x + 12 к каноническому виду.

Вычислим и представим в виде канонического уравнения прямой. Получим уравнение вида:

y = – 3 x + 12 ⇔ – 3 x = y – 12 ⇔ – 3 x – 3 = y – 12 – 3 ⇔ x 1 = y – 12 – 3

Ответ: x 1 = y – 12 – 3 .

Общее уравнение прямой проще всего получить из y = k · x + b , но для этого необходимо произвести преобразования: y = k · x + b ⇔ k · x – y + b = 0 . Производится переход из общего уравнения прямой к уравнениям другого вида.

Дано уравнение прямой вида y = 1 7 x – 2 . Выяснить, является ли вектор с координатами a → = ( – 1 , 7 ) нормальным вектором прямой?

Для решения необходимо перейти к другому виду данного уравнения, для этого запишем:

y = 1 7 x – 2 ⇔ 1 7 x – y – 2 = 0

Коэффициенты перед переменными являются координатами нормального вектора прямой. Запишем это так n → = 1 7 , – 1 , отсюда 1 7 x – y – 2 = 0 . Понятно, что вектор a → = ( – 1 , 7 ) коллинеарен вектору n → = 1 7 , – 1 , так как имеем справедливое соотношение a → = – 7 · n → . Отсюда следует, что исходный вектор a → = – 1 , 7 – нормальный вектор прямой 1 7 x – y – 2 = 0 , значит, считается нормальным вектором для прямой y = 1 7 x – 2 .

Решим задачу обратную данной.

Необходимо перейти от общего вида уравнения A x + B y + C = 0 , где B ≠ 0 , к уравнению с угловым коэффициентом. для этого решаем уравнение относительно у. Получим A x + B y + C = 0 ⇔ – A B · x – C B .

Результат и является уравннием с угловым коэффициентом, который равняется – A B .

Задано уравнение прямой вида 2 3 x – 4 y + 1 = 0 . Получить уравнение данной прямой с угловым коэффициентом.

Исходя из условия, необходимо решить относительно у, тогда получим уравнение вида:

2 3 x – 4 y + 1 = 0 ⇔ 4 y = 2 3 x + 1 ⇔ y = 1 4 · 2 3 x + 1 ⇔ y = 1 6 x + 1 4 .

Ответ: y = 1 6 x + 1 4 .

Аналогичным образом решается уравнение вида x a + y b = 1 , которое называют уравнение прямой в отрезках, или каноническое вида x – x 1 a x = y – y 1 a y . Нужно решить его относительно у, только тогда получим уравнение с угловым коэффициентом:

x a + y b = 1 ⇔ y b = 1 – x a ⇔ y = – b a · x + b .

Каноническое уравнение можно привести к виду с угловым коэффициентом. Для этого:

x – x 1 a x = y – y 1 a y ⇔ a y · ( x – x 1 ) = a x · ( y – y 1 ) ⇔ ⇔ a x · y = a y · x – a y · x 1 + a x · y 1 ⇔ y = a y a x · x – a y a x · x 1 + y 1

Имеется прямая, заданная уравнением x 2 + y – 3 = 1 . Привести к виду уравнения с угловым коэффициентом.

Исходя из условия, необходимо преобразовать, тогда получим уравнение вида _formula_. Обе части уравнения следует умножить на – 3 для того, чтобы получить необходимо уравнение с угловым коэффициентом. Преобразуя, получим:

y – 3 = 1 – x 2 ⇔ – 3 · y – 3 = – 3 · 1 – x 2 ⇔ y = 3 2 x – 3 .

Ответ: y = 3 2 x – 3 .

Уравнение прямой вида x – 2 2 = y + 1 5 привести к виду с угловым коэффициентом.

Необходимо выражение x – 2 2 = y + 1 5 вычислить как пропорцию. Получим, что 5 · ( x – 2 ) = 2 · ( y + 1 ) . Теперь необходимо полностью его разрешить, для этого:

5 · ( x – 2 ) = 2 · ( y + 1 ) ⇔ 5 x – 10 = 2 y + 2 ⇔ 2 y = 5 x – 12 ⇔ y = 5 2 x

Ответ: y = 5 2 x – 6 .

Для решения таких заданий следует приводит параметрические уравнения прямой вида x = x 1 + a x · λ y = y 1 + a y · λ к каноническому уравнению прямой, только после этого можно переходить к уравнению с угловым коэффициентом.

Найти угловой коэффициент прямой, если она задана параметрическими уравнениями x = λ y = – 1 + 2 · λ .

Необходимо выполнить переход от параметрического вида к угловому коэффициенту. Для этого найдем каноническое уравнение из заданного параметрического:

x = λ y = – 1 + 2 · λ ⇔ λ = x λ = y + 1 2 ⇔ x 1 = y + 1 2 .

Теперь необходимо разрешить данное равенство относительно y , чтобы получить уравнение прямой с угловым коэффициентом. для этого запишем таким образом:

x 1 = y + 1 2 ⇔ 2 · x = 1 · ( y + 1 ) ⇔ y = 2 x – 1

Отсюда следует, что угловой коэффициент прямой равен 2 . Это записывается как k = 2 .

Уравнение прямой с угловым коэффициентом

Пусть на плоскости, где имеется прямоугольная декартова система координат, прямая l проходит через точку М0 параллельно направляющему вектору а (рис. 96).

Если прямая l пересекает ось Ох (в точке N), то под углом прямой l с осью Ох будем понимать угол α, на который необходимо повернуть ось Ох вокруг точки N в направлении, обратном вращению часовой стрелки, чтобы ось Ох совпала с прямой l. (Имеется в виду угол, меньший 180°.)

Этот угол называют углом наклона прямой. Если прямая l параллельна оси Ох, то угол наклона принимается равным нулю (рис. 97).

Тангенс угла наклона прямой называется угловым коэффициентом прямой и обычно обозначается буквой k:

Если α = 0, то и k = 0; это означает, что прямая параллельна оси Ох и ее угловой коэффициент равен нулю.

Если α = 90°, то k = tg α не имеет смысла: это означает, что прямая, перпендикулярная оси Ох (т. е. параллельная оси Оу), не имеет углового коэффициента.

Угловой коэффициент прямой можно вычислить, если известны координаты двух каких-либо точек этой прямой. Пусть даны две точки прямой: M1(x1; у1) и M2(x2; у2) и пусть, например, 0 x1, у2 > у1 (рис. 98).

Тогда из прямоугольного треугольника M1РM2 находим

Аналогично доказывается, что формула (2) верна и в случае 90° 3 х + 3у – 7 = 0.

Приведем данное уравнение к виду

Следовательно, k = tg α = – 1 / 3 , откуда α = 150°

Задача 5. Составить уравнение прямой, проходящей через точку Р(3; -4), с угловым коэффициентом k = 2 /5

Задача 6. Составить уравнение прямой, проходящей через точку Q (-3; 4) и составляющей с положительным направлением оси Ох угол 30°.

Если α = 30°, то k = tg 30° = √ 3 /3. Подставив в уравнение (4) значения x1, y1 и k, получим

[spoiler title=”источники:”]

http://zaochnik.com/spravochnik/matematika/prjamaja-ploskost/uravnenie-prjamoj-s-uglovym-koeffitsientom/

http://razdupli.ru/teor/100_uravnenie-pryamoj-s-uglovym-koefficientom.php

[/spoiler]

In mathematics, the slope or gradient of a line is a number that describes both the direction X and Y and the steepness of the line. Slope is denoted by ‘m‘. Slope is calculated by finding the ratio of the “vertical change” to the “horizontal change” between any two distinct points on a line. Sometimes the ratio is expressed as a quotient giving the same number for every two distinct points on the same line.

  • A line if it is increasing and it goes up from left to right. The slope is positive, m > 0.
  • A line if it is decreasing and it goes down from left to right. The slope is negative, m < 0.
  • If the line is horizontal the slope is zero and it is a constant function.
  • If a line is vertical, then the slope is undefined.

In mathematical language, the slope m of the line is

m=frac{(y_2-y_1)}{(x_2-x_1 )}

The slope m of the line is related to its angle of incline θ by the tangent function, m = tan(θ)

Thus, a 45-degree rising line has a slope of +1 and a 45-degree falling line has a slope of -1.

Slope Intercept Form

The linear equation written in the form as

y = mx + c

In the slope-intercept form where:

M is the slope and c is the y-intercept

Examples of Linear equation in slope-intercept form:

y = 2x + 2

y = 7x – 5

y = 12x + 9

The Coefficients in Slope-Intercept Form

Slope-intercept form’s advantage is that it gives two main features of the line:

  • The slope is m
  • The y-coordinate of the y-intercept is b. the y-intercept of the line at (0,b)

For example: a line y = 3x + 1 has slope m as 3 and y – intercept at (0,1)

This form gives slope (m) and the y-intercept is the reason why it is called as slope-intercept form.  

One Point-Slope Form

If you know the slope m of line and one point (x1, y1) at the line then you can write the equation as y – y1 = m (x – x1) of the line in slope form.

y – y1 = m (x – x1)

This equation is useful, when we know one point on the line and the slope of the line (m) and want to get the other points on the line.

This equation is useful, when we know one point on the line and the slope of the line (m) and want to get the other points on line.

Starting with slope,

 m=frac{y-y_{1}}{x-x_{1}}

Rearranging like this y – y1 = m (x-x1)

For example: 

Slope, m = 8/2 = 4

y – y1 = m (x – x1)

We know slope m = 4 and point (x1, y1) = (4,2)

Now putting these value in equation

y – 2 = 4 (x – 4)

So;  y – 2 = 4x – 16

y = 4x – 16 +2

y = 4x – 14

Two Point-Slope Form

Two-point which is given and goes through two-point, says (x1, y1) and (x2, y2). We call this two-point form of the equation of the line.

And two-point form equation given as

y-y_{1}=  frac{(y_2-y_1)}{(x_2-x)}times  (x-x_1 )

This equation used when there is two point on line.

Since point A, B and C lies on same line

Slope of AC = slope AB

Now using the two-point slope formula:

frac{(y-y_{1})}{(x-x_{1})}=frac{(y_{2}-y_{1})}{(x_{2}-x_{1})}

Multiplying both side by (x – x1)

y-y_{1}=  frac{(y_2-y_1)}{(x_2-x)}times  (x-x_1 )

Example:

Two given points (x1, y1) and (x2, y2) are A (2,3) and B (5,7)

y-y_1=  frac{(y_2-y_1)}{(x_2-x_1)}times  (x-x_1 )

y-3=  (7 -3)/(5-2) (x-2)

y-3=  frac{(7-3)}{(5-2)}times  (x-2)

y-3=  frac{(4)}{(3)}times  (x-2)

3y-9 = 4x-8

3y = 4x+1

Normal Form of Slope

The equation of the line whose length of the perpendicular from the origin is p and the angle made by the perpendicular with the positive x-axis is given by α is given by:

x cos α + y sin α = p

This is known as the normal form of the line.

In case of the general form of the line Ax + By + C = 0 can be represented in normal form as:

A cos α = B sin α = - p

From this we can say that cos α =  frac{(-p)}{(A)}   and sin α = frac{(-p)}{(B)}

Also, it can be inferred that,

cos2α + sin2α = frac{(p)}{(A)}^{2}+ frac{(p)}{(B)}^{2}

1 = p^{2} frac{(A^2 + B^2)}{(A^2. B^2)}

p=frac{A.B}{sqrt{A^{2} + B^{2}}}

From the general equation of a straight line Ax + By + C = 0, we can conclude the following:

• The slope is given by -A/B, given that B ≠ 0.

• The x-intercept is given by -C/A and the y-intercept is given by -C/B.

• It can be seen from the above discussion that:

p=±frac{A.B}{sqrt{A^{2} + B^{2}}} ,   

cosα=±frac{B}{sqrt{A^{2} + B^{2}}} ,

sinα=±frac{A}{sqrt{A^{2} + B^{2}}}

• If two points (x1, y1) and (x2, y2) are said to lie on the same side of the line Ax + By + C = 0, then the expressions Ax1+ By1 + C and Ax2 + By2 + C will have the same sign or else these points would lie on the opposite sides of the line.

Calculating Slope From Graph

For calculating the slope, the formula is given as:

m=frac{(y_2-y_1)}{(x_2-x_1 )}

Where, 

m is the slope of the line. 

x1, x2 are the coordinates of x-axis, and 

y1, y2 are the coordinates of y-axis.

Example 1:

Solution:

We have to find Δx and Δy (change in x and change in y)

So change in Δx is 6 and change is Δy  -3

Now slope m is

m=frac{(Δy)}{(Δx)}

m=frac{(6)}{(-3)} = -2

Graphing a Line using given Point and Slope:

  1. Plot the given point.
  2. Use the slope formula to identify the rise and the run.
  3. Starting at the given point, count out the rise and run to mark the second point.
  4. Connect the points with a line.

Example 2: Graph the line passing through the point (1, -2) and slope m is frac{3}{4}

Solution:

Plot the given point (1, -2)

Now, use the slope formula to identify the rise and run

We have given slope m is m=frac{(3)}{(4)}

m=frac{(Rise)}{(Run)}

m=frac{(3)}{(4)}=frac{(Rise)}{(Run)}

So, rise is equal to 3 and run is equal to 4

Starting at the point we plotted, count out the rise and run to mark the second point. We count 3 units up and 4 unit’s right.

Then we connect the points with a line draw arrow at the ends to show it continues.

We can check our line by starting at any point and counting up 3 and to the right 4. We should get to another point on the line.

Calculating Slope from Tables

For calculating the slope, 

  1. Identify the change in each consecutive pair of Y – values in the table.
  2. Identify the change in each consecutive pair of X – values in the table.
  3. Write ratio showing this corresponding vertical change and the horizontal change.

Example:

x y
2 5
3 10
4 15
5 20

Solution:

  1. Identify change in each consecutive pair of y so change in the y is 5, 5 and 5.
  2. Identify change in each consecutive pair of x so change in the x is 1, 1 and 1.
  3. Now writing the ratio using slope formula frac{5}{1} frac{5}{1}  and frac{5}{1} .
  4. Simplifying each value we get frac{5}{1} frac{5}{1}  and frac{5}{1} . So slope from table is frac{5}{1} .

Example: Find the point of slope if points are (4, 2) and (8, 12).

Solution:

Given

Point A (4,2) and point B (8,12)

Coordinate x1 and y1 is 4 and 2

Coordinate x2 and y2 is 8 and 12

Now using slope formula for given two point

m=frac{(y_2-y_1)}{(x_2-x_1 )}

m=frac{(12-2)}{(8-4)}

m=frac{(10)}{(4)} = 2.5

SLOPE REVIEW:

What is slope?

Slope is measure as the steepness of a line.

m=frac{(Rise)}{(Run)}  =frac{(Δy)}{(Δx)} =   Change in y and change in x.

Sample Problems

Question 1. Find the slope of points (1,2) and (2,3).

Solution:

m = (y2 – y1)/(x2 – x1)

    = (3 – 2)/(2 – 1)

    = 1

Question 2. Find the value of x if slope is 2 and points are (2,2) and (x,6).

Solution:

m = (y2 – y1)/(x2 – x1)

    = (6 – 2)/(x – 2)

4 = 2(x-2)

x-2 = 2

x = 4

Question 3. Find the value of y if slope is 3 and points are (2,13) and (4,y).

Solution:

m = (y2 – y1)/(x2 – x1)

    = (y – 13)/(4 – 2)

y – 13 = 3(2)

y – 13 = 6

y = 6 + 13 = 19

Question 4. Find the line passing from coordinates (2,5) and slope of line is 5.

Solution:

Slope m = 4

y – y1= m (x – x1)

We know slope m = 5 and point (x1, y1) = (2,5)

Now putting these value in equation

y – 5 = 5 x (x – 2)

So;  y – 5 = 5x – 10

y = 5x – 10 + 5

y = 5x -5

Добавить комментарий