Calcolatrice forma pendenza-intercetta
Risultato
Forma esplicita
- Pendenza
- 4,000000
- Intercetta y
- -2,000000
La forma esplicita è il modo in cui una retta viene di solito scritta, y = mx + b, e due punti bastano per riempirla. La pendenza m dice quanto y si muove per ogni unità di x, cioè la salita divisa per lo spostamento orizzontale; l'intercetta y, cioè b, è il punto in cui la retta incontra l'asse verticale. Questa pagina prende le quattro coordinate, calcola entrambi i numeri e stampa l'equazione lineare che definiscono. I due numeri restano visibili accanto all'equazione, così l'aritmetica si può controllare a mano: moltiplica la pendenza per una delle due x e aggiungi l'intercetta, e devi ritrovare la y di quel punto. Due punti con la stessa x sono l'unico caso senza risposta, perché quella retta è verticale e non incontra mai l'asse y. La stessa equazione circola anche sotto il nome di forma pendenza-intercetta: è il nome che porta il titolo di questa pagina, e indica esattamente la stessa scrittura.
Otto coppie di punti e la retta che ciascuna definisce
| x1 | y1 | x2 | y2 | Equazione |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 10 | y = 4x - 2 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | y = x |
| 0 | 5 | 2 | 1 | y = -2x + 5 |
| 0 | 1 | 2 | 2 | y = (1/2)x + 1 |
| 0 | 3 | 2 | 2 | y = (-1/2)x + 3 |
| 1 | 3 | 5 | 3 | y = 3 |
| 1 | 2 | 2 | 4 | y = 2x |
| 0 | 7 | 1 | 6 | y = -x + 7 |
Ogni riga è una coppia di punti e l'equazione in forma esplicita che passa per essi, calcolata dallo stesso codice che risponde al modulo qui sopra. Le righe sono scelte per coprire le forme che l'equazione può assumere: una pendenza ordinaria, una pendenza di 1, una pendenza negativa, una pendenza negativa di esattamente -1, una retta orizzontale la cui equazione non contiene più nessuna x, una retta per l'origine la cui equazione non contiene più la costante, e i due casi frazionari in cui le parentesi attorno al coefficiente fanno un lavoro vero. Leggere la colonna dell'equazione dall'alto verso il basso è anche il modo più rapido per vedere che aspetto ha ciascuna di queste forme una volta scritta. Le caselle numeriche di questa tabella non vengono localizzate, quindi i decimali vi compaiono con il punto anche se qui nel testo si scrivono con la virgola: è lo stesso numero in due convenzioni, non due numeri diversi.
Formula
punti (x1, y1) e (x2, y2) → m = (y2 - y1) / (x2 - x1) → b = y1 - m * x1 → y = m * x + b
- m
- La pendenza: quanto la retta sale a ogni passo verso destra. È la salita divisa per lo spostamento, e il suo segno è la direzione — positiva sale, negativa scende, zero è una retta orizzontale. Una pendenza di 4 significa che y guadagna 4 per ogni 1 che guadagna x. È il coefficiente angolare dell'equazione, quello che nell'equazione scritta sta davanti alla x
- b
- L'intercetta y, cioè l'ordinata all'origine: il valore di y nel punto in cui la retta attraversa l'asse verticale, che è lo stesso valore che y ha con x = 0. È quello che resta di un punto una volta tolto il contributo della pendenza, ed è l'unico numero di questa pagina che si legge direttamente sull'equazione
- (x1, y1), (x2, y2)
- I due punti. Uno qualsiasi dei due può essere chiamato il primo: scambiarli cambia il segno sia del numeratore sia del denominatore della pendenza, e i due cambiamenti si annullano. Non devono avere la stessa x, perché quella divisione sarebbe una divisione per zero
- x, y
- Le due variabili dell'equazione finita. Ogni coppia che la soddisfa sta sulla retta, ed è questo a rendere utile l'equazione: metti una x qualsiasi e ti restituisce la y del punto che le sta sopra, senza bisogno di nessuno dei due punti di partenza
Serve quando una retta è descritta da due suoi punti e vuoi la retta stessa — l'equazione, la pendenza e il punto in cui taglia l'asse — invece di un solo numero che la riguarda. Due letture prese da una tabella, due posizioni su un grafico, un valore iniziale e una misura successiva: da lì la pendenza dice quanto in fretta cambia e l'intercetta dice da dove è partita. Se quello che ti serve è solo la pendenza, o solo una previsione a metà strada fra i due punti, le calcolatrici collegate qui sotto fanno esattamente quello e nient'altro.
Esempi svolti
(1, 2) e (3, 10) — il caso ordinario
- Salita: 10 − 2 = 8. Spostamento: 3 − 1 = 2
- Pendenza: m = 8 / 2 = 4
- Intercetta: b = 2 − 4 × 1 = −2
- L'equazione: y = 4x - 2
Controllala su entrambi i punti, che è l'abitudine che vale la pena tenere: con x = 1, 4 × 1 − 2 = 2 ✓, e con x = 3, 4 × 3 − 2 = 10 ✓. Che l'intercetta sia negativa mentre i due punti stanno sopra l'asse non è un errore: la retta è abbastanza ripida da tagliare l'asse ben a sinistra del primo punto, a x = 0,5.
(0, 1) e (2, 2) — una pendenza che non è un numero intero
- Salita: 2 − 1 = 1. Spostamento: 2 − 0 = 2
- Pendenza: m = 1 / 2 = 0,5
- Il primo punto sta già sull'asse, quindi b = 1 esce fuori da solo: b = 1 − 0,5 × 0 = 1
- L'equazione: y = (1/2)x + 1
Il coefficiente è fra parentesi perché 1/2x si leggerebbe come 1 diviso 2x. Nota che i due numeri stampati vanno d'accordo con l'equazione alla lettera: la riga della pendenza dice 0,5 e l'equazione dice (1/2), che è lo stesso numero scritto come frazione — la pagina stampa un decimale finito come frazione quando il denominatore è abbastanza piccolo da valere la pena di leggerlo.
(1, 3) e (5, 3) — una retta orizzontale
- Salita: 3 − 3 = 0. Spostamento: 5 − 1 = 4
- Pendenza: m = 0 / 4 = 0
- Intercetta: b = 3 − 0 × 1 = 3
- L'equazione: y = 3, perché il termine della pendenza non contribuisce affatto
Una pendenza nulla fa crollare l'equazione: dentro non resta nessuna x, e scrivere y = 0x + 3 aggiungerebbe soltanto un termine che vale sempre zero. È l'unico punto in cui l'equazione stampata smette di somigliare a y = mx + b, ed è corretto e non una scorciatoia: ogni punto della retta ha y = 3, qualunque cosa sia x.
Limiti
Solo rette, e solo attraverso due punti distinti. Se i due punti hanno la stessa x la retta è verticale: non ha pendenza e non attraversa mai l'asse y, quindi non esiste una forma esplicita da dare, e la pagina segnala un calcolo fallito invece di stamparne una — la risposta onesta là sarebbe x = 3, che non è un'equazione che questa pagina sappia produrre. Due punti che coincidono sono lo stesso caso, dato che per un punto solo passano infinite rette. La pendenza viene arrotondata a sei cifre decimali prima che da essa si ricavi l'intercetta, così i due numeri stampati vanno sempre d'accordo con l'equazione stampata, al prezzo di una retta che oltre la sesta cifra differisce da quella esatta quando la pendenza è periodica — 1/3 diventa 0,333333 e l'equazione viene costruita su quello. L'equazione viene stampata, non risolta: la pagina non ti dirà dove la retta incontra l'asse x, se due rette sono parallele, o quanto vale y in un'altra x. Le coordinate sono limitate a un milione in entrambe le direzioni, e non c'è nessuna unità di misura in gioco, perché una coordinata è un numero e non una misura.
Domande frequenti
- Quale dei due punti conviene inserire per primo?
- Uno vale l'altro: la risposta non cambia. Scambiare i due punti cambia il segno del numeratore e del denominatore in (y2 - y1) / (x2 - x1), e i due cambiamenti si annullano. Lo stesso vale per l'intercetta, perché si ricava da un punto e dalla pendenza. L'unica cosa che conta è che entrambe le coordinate di un punto finiscano sulla stessa riga del modulo.
- E se i due punti hanno la stessa x?
- Allora la retta è verticale e la pagina segnala un calcolo fallito. Una retta verticale non ha pendenza alcuna — lo spostamento orizzontale è zero, quindi la divisione non ha risposta — e non attraversa mai l'asse y, perciò l'equazione y = mx + b non può descriverla comunque si scelgano m e b. L'equazione di una retta verticale è x = 3, una che non contiene né pendenza né intercetta y, ed è per questo che resta fuori da quello che questa pagina produce.
- Perché la pendenza è arrotondata, e cosa succede con un decimale periodico?
- Viene arrotondata a sei cifre decimali, e l'intercetta si ricava poi dal valore arrotondato invece che da quello esatto. È una scelta deliberata: fa sì che i due numeri del pannello vadano d'accordo esattamente con l'equazione stampata sotto, così la risposta si può controllare a mano. Il prezzo è che con una pendenza periodica, come l'1/3 che danno (1, 1) e (4, 2), la retta stampata è quella arrotondata — 0,333333 invece di un terzo.
- In che cosa è diversa dalla calcolatrice della forma punto-pendenza?
- Cambiano i dati di ingresso. Questa pagina prende due punti, che è quello che di solito si ha; quella della forma punto-pendenza prende un punto e una pendenza che già conosci, e stampa l'equazione in una forma che mostra quel punto. Descrivono la stessa retta, quindi le due pagine si possono usare una dopo l'altra: prendi la pendenza che questa pagina riporta e il primo dei tuoi due punti, e quella pagina scriverà la stessa retta nell'altro verso.
- Perché l'equazione a volte mostra una frazione e a volte un decimale?
- Un decimale che finisce entro poche cifre viene stampato come frazione quando il denominatore è piccolo — 0,5 esce come (1/2), 0,25 come (1/4) — perché è così che una pendenza si scrive normalmente a mano. Tutto ciò che è più lungo resta un decimale arrotondato a sei cifre, quindi un terzo compare come 0,333333. Il numero è lo stesso in entrambi i casi, e la riga della pendenza sopra l'equazione va sempre d'accordo con essa.
- Come faccio a controllare la risposta a mano?
- Metti una delle due x nell'equazione stampata e guarda se ottieni la y di quel punto. Per (1, 2) e (3, 10) l'equazione è y = 4x - 2, e con x = 1 viene 2 mentre con x = 3 viene 10: entrambi i punti stanno sulla retta. Se uno dei due non torna, la pendenza e l'intercetta stampate sopra l'equazione sono i due numeri da confrontare con i tuoi calcoli.
Riferimenti
- Slope — rise over run, and the sign conventions this page's first output follows — Wolfram MathWorld (United States)
- Line — the object all of this is about, and the several forms its equation can take — Wolfram MathWorld (United States)
- Linear equation — y = mx + b as the two-variable equation it is, with a slope and an intercept — Wolfram MathWorld (United States)