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數學

直線斜率與方程計算機(由兩點求 y = mx + b)

輸入坐標平面上兩個點 P₁(x₁, y₁) 同 P₂(x₂, y₂),即時得到斜率 m、y 截距 b、斜截式方程 y = mx + b、兩點距離(畢氏定理)同中點坐標 — 4 個欄位嘅輸入即覆蓋初中至大學一年級坐標幾何嘅日常需要。垂直線(x₁ = x₂)會自動以 x = c 形式顯示,並提示斜率不存在。

第一個點 P₁
第二個點 P₂

直線方程

y = 2x

斜率 m

2

y 截距 b

0

兩點距離 |P₁P₂|

6.708

中點 M

(2.5, 5)

由 m = (y₂−y₁)/(x₂−x₁) 同 b = y₁ − m·x₁ 推出 y = mx + b;數值四捨五入至 4 位小數,內部計算精度不變。

公式

m = (y₂ − y₁) / (x₂ − x₁);b = y₁ − m·x₁;直線:y = m·x + b;距離 = √((x₂−x₁)² + (y₂−y₁)²);中點 = ((x₁+x₂)/2, (y₁+y₂)/2)

常見問題

兩個點 (1, 2) 同 (4, 8),點樣求過呢兩點嘅直線方程?

先求斜率 m = (y₂ − y₁) / (x₂ − x₁) = (8 − 2) / (4 − 1) = 6 / 3 = 2。再求 y 截距 b = y₁ − m·x₁ = 2 − 2·1 = 0。所以直線方程 y = 2x。喺工具入面輸入 x₁ = 1、y₁ = 2、x₂ = 4、y₂ = 8 即可同步見到斜率 2、截距 0、距離 √45 ≈ 6.708、中點 (2.5, 5)。

點解兩個點嘅 x 坐標相同(例如 (3, 1) 同 (3, 7))就話「斜率不存在」?

斜率公式 m = Δy / Δx;當兩點 x 相同時 Δx = 0,分母為零,喺實數範圍內結果未定義(無限大都唔係一個有限數值)。幾何上,呢條直線完全垂直於 x 軸,每個 x = 3 嘅點都係佢嘅一部分,所以唔可以寫成 y = mx + b 形式 — 必須改寫成 x = 3。本工具偵測到 Δx = 0 會自動顯示「x = c」嘅形式,斜率欄位顯示為「不存在」。

「斜率」、「斜截式」、「點斜式」呢幾種寫法有咩分別?我幾時用邊種?

斜截式 y = m·x + b 用斜率 m 同 y 截距 b 表達直線 — 適合畫圖(一眼睇到 y 軸交點)、同對比兩條直線。點斜式 y − y₁ = m(x − x₁) 用一個已知點 (x₁, y₁) 同斜率 m 表達 — 寫題目「過某點、斜率係…」時最自然,亦係由兩點求方程嘅中間步驟。一般式 Ax + By + C = 0 對處理垂直線同對稱形式有用。本工具直接俾你斜截式(除非垂直線會給 x = c);點斜式只要將顯示嘅 m 同你揀嘅 (x₁, y₁) 代入就得。

兩點距離公式 √((x₂−x₁)² + (y₂−y₁)²) 點樣由畢氏定理推出?

喺 P₁(x₁, y₁) 同 P₂(x₂, y₂) 之間,將兩點連線當作直角三角形嘅斜邊;水平方向嘅長度 = |x₂ − x₁|(直角邊 a),垂直方向嘅長度 = |y₂ − y₁|(直角邊 b)。畢氏定理話 a² + b² = c²,所以 c = √(a² + b²),即 √((x₂−x₁)² + (y₂−y₁)²)。本工具同步顯示距離結果,方便對應線段長度同直線斜率。

已知一條直線斜率 m = 3、過點 (2, 7),y 截距同方程係咩?

由 b = y₁ − m·x₁ = 7 − 3·2 = 1 求出 y 截距,所以方程係 y = 3x + 1。如果你只知道斜率同一個點而唔係兩個點,可以喺工具入面用同一個點輸入兩次(例如將 (2, 7) 沿斜率 +1 個單位推出第二個點 (3, 10))— 結果會係相同嘅斜率、截距同方程。

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