这套练习有十二道原创题,由易到难,涵盖直线与线性化的全部五节课。第 1 至 4 题是截距,第 5 至 7 题是线性化,第 8 至 10 题是垂直线,第 11 题是外推,第 12 题是综合。
每题先在纸上做,再打开答案;涉及图像时,先清楚写出 Y = mX + c。错题记录与重测队列是记录出错步骤的好地方。如果分数斜率让你变慢,可以用免计算器演算训练器。
题目与详解
1. 一条直线经过 (−4, 0) 和 (0, 6)。求它的方程。
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m = (6 − 0) ÷ (0 − (−4)) = 6/4 = 3/2。y 截距为 6。
y = 1.5x + 6。 检验:x = −4 时,y = −6 + 6 = 0。
2. 直线 5x − 2y = 20 与坐标轴相交于 P 和 Q。求 P、Q 和斜率。
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y = 0:5x = 20,x = 4,P = (4, 0)。x = 0:−2y = 20,y = −10,Q = (0, −10)。
斜率 = (−10 − 0) ÷ (0 − 4) = 5/2。整理验证:y = 2.5x − 10。
P = (4, 0),Q = (0, −10),斜率 5/2。
3. 一条直线斜率为 −2,x 截距为 3。求它的方程、y 截距,以及它与坐标轴围成的三角形面积。
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y − 0 = −2(x − 3),所以 y = −2x + 6。y 截距为 6。
三角形底为 3,高为 6,面积 = ½ × 3 × 6 = 9 平方单位。 检验:x = 3 时,y = −6 + 6 = 0。
4. 一条直线 x 截距为 5,y 截距为 −2。把它的方程写成 ax + by = c 的形式,系数为整数。
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x/5 + y/(−2) = 1,即 x/5 − y/2 = 1。两边乘 10:2x − 5y = 10。
2x − 5y = 10。 检验:(5, 0) 得 10,(0, −2) 得 10。
5. 数据满足 y = ax² + b。
| x | 1 | 2 | 3 |
|---|---|---|---|
| y | 1 | 10 | 25 |
求 a 和 b。
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X = x²,得 1, 4, 9。斜率:(10 − 1) ÷ (4 − 1) = 3,(25 − 10) ÷ (9 − 4) = 3,所以图像是直线,a = 3。
再由 1 = 3(1) + b 得 b = −2。
a = 3,b = −2。 检验:3(9) − 2 = 25。
6. 变量满足 y = a/x + b。y 对 1/x 的图像经过 (0.5, 7) 和 (2, 13)。求 a 和 b。
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斜率 = (13 − 7) ÷ (2 − 0.5) = 6 ÷ 1.5 = 4,所以 a = 4。再由 7 = 4(0.5) + b 得 b = 5。
a = 4,b = 5。 检验:1/x = 2 时,y = 8 + 5 = 13。
7. 变量满足 y = px² + qx。y/x 对 x 的图像经过 (2, 9) 和 (6, 17)。求 p 和 q。
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Y = y/x,且 y/x = px + q。斜率 = (17 − 9) ÷ (6 − 2) = 2,所以 p = 2。再由 9 = 2(2) + q 得 q = 5。
p = 2,q = 5,即 y = 2x² + 5x。检验 x = 6:y = 72 + 30 = 102,102 ÷ 6 = 17。
8. 求 P(1, −1) 与 Q(5, 5) 的垂直平分线方程。
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中点 = (3, 2)。PQ 的斜率 = 6 ÷ 4 = 3/2,所以垂直斜率为 −2/3。
y − 2 = −(2/3)(x − 3),所以 3y − 6 = −2x + 6,得 2x + 3y = 12。
检验:中点代入得 6 + 6 = 12。点 (0, 4) 在直线上,它到 P 的距离² 为 1 + 25 = 26,到 Q 的距离² 为 25 + 1 = 26。
9. 证明 A(1, 2)、B(4, 3)、C(5, 0) 在 B 处构成直角,并求这个三角形的面积。
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AB 的斜率 = (3 − 2) ÷ (4 − 1) = 1/3。BC 的斜率 = (0 − 3) ÷ (5 − 4) = −3。
乘积 = (1/3)(−3) = −1,所以 AB 垂直于 BC。
AB² = 9 + 1 = 10,BC² = 1 + 9 = 10,两边长都是 √10。面积 = ½ × √10 × √10 = 5 平方单位。
用坐标检验:½|(1×3 + 4×0 + 5×2) − (2×4 + 3×5 + 0×1)| = ½|13 − 23| = 5。
10. 求 k,使 y = kx + 1 与 2x + 3y = 5 垂直。
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2x + 3y = 5 得 y = −(2/3)x + 5/3,斜率为 −2/3。
k × (−2/3) = −1,所以 k = 3/2。 检验:(3/2)(−2/3) = −1。
11. 出租车车费用 F = 1.6d + 4 建模,F 的单位是 RM,d 是距离(公里)。这个模型是根据 2 公里到 15 公里的行程拟合的。求 d = 10 和 d = 120 时的 F,并分别评论。
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d = 10:F = 16 + 4 = RM20。在数据范围内,属于内插,合理。
d = 120:F = 192 + 4 = RM196。远在数据范围外,属于外推。长途行程的计价可能不同,所以这个值不可靠。
12. 数据遵循 y = ax + b/x。
| x | 1 | 2 | 4 |
|---|---|---|---|
| y | 5 | 5.5 | 8.75 |
求 a 和 b,再求 x = 5 时的 y。
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两边乘 x:xy = ax² + b。用 xy 对 x² 作图。xy 的值为 5, 11, 35,x² 为 1, 4, 16。
斜率:(11 − 5) ÷ (4 − 1) = 2,(35 − 11) ÷ (16 − 4) = 2。所以 a = 2,由 5 = 2(1) + b 得 b = 3。
模型为 y = 2x + 3/x。x = 5 时:y = 10 + 0.6 = 10.6。 检验 x = 4:8 + 0.75 = 8.75。
如果做错了
- 第 1 至 4 题: 截距、斜率的符号或面积。请看由截距信息求直线。
- 第 5、6、12 题: 决定作图的量,或读错行。请看把数据转换成直线形式。
- 第 7、12 题(最后的转换): 常数放进了错误的公式。请看还原模型常数。
- 第 8 至 10 题: 垂直斜率或中点。请看判断垂直关系。
- 第 11 题: 对预测没有评语或评语含糊。请看评估外推线性模型的局限。
当同一种错误在不同题目中反复出现,通常是习惯问题,而不是知识的缺口。这正是我们在线上一对一附加数学补习中会留意的。