EP4 พิเศษ ปรับพื้นฐานสมการเส้นตรง จุดตัดแกน และความชัน
พื้นฐานสมการเส้นตรง รูปทั่วไป รูปความชัน–จุดตัดแกน การหาจุดตัดแกน x และ y ความชัน เส้นขนาน เส้นตั้งฉาก
เส้นทางสู่เป้าหมาย
กำลังโหลดความก้าวหน้า…
ทำ Quiz ท้าย EP เพื่อเริ่มบันทึกความสำเร็จ
ปรับพื้นฐานสมการเส้นตรง จุดตัดแกน และความชัน
ทบทวนความหมายของสมการเส้นตรง การอ่านกราฟ จุดตัดแกน ความชัน รูปสมการที่พบบ่อย ตลอดจนความสัมพันธ์ของเส้นขนานและเส้นตั้งฉาก
อ่านสมการเส้นตรงได้ หาจุดตัดแกนและความชันได้ เขียนสมการจากข้อมูลที่กำหนด และนำไปใช้ในโจทย์เรขาคณิตวิเคราะห์ได้
1. ปัญหานำ
กำหนดเส้นตรง
เส้นตรงนี้ตัดแกนใดบ้าง มีความชันเท่าใด และผ่านจุด (5,0) หรือไม่
การตอบคำถามเหล่านี้ต้องรู้เรื่องจุดตัดแกน ความชัน และการตรวจว่าจุดอยู่บนเส้นตรงหรือไม่
2. สมการเส้นตรงคืออะไร
สมการเส้นตรง คือสมการที่เมื่อนำไปเขียนบนระนาบพิกัดแล้วได้กราฟเป็นเส้นตรง จุดทุกจุดบนเส้นตรงจะทำให้สมการเป็นจริง
ตัวอย่าง
- (0,5) อยู่บนเส้นตรง เพราะ 0 + 5 = 5
- (2,3) อยู่บนเส้นตรง เพราะ 2 + 3 = 5
- (5,0) อยู่บนเส้นตรง เพราะ 5 + 0 = 5
ถ้าแทนพิกัดของจุดลงในสมการแล้วสมการเป็นจริง แสดงว่าจุดนั้นอยู่บนเส้นตรง
3. ระนาบพิกัดฉาก
- แกน x: แกนนอน
- แกน y: แกนตั้ง
- จุดกำเนิด: จุด (0,0)
จุดบนแกน x ต้องมี y = 0 ส่วนจุดบนแกน y ต้องมี x = 0
4. จุดตัดแกน x
จุดตัดแกน x คือจุดที่เส้นตรงตัดแกนนอน เพราะทุกจุดบนแกน x มีค่า y = 0
ตัวอย่าง เส้นตรง 2x + 3y = 12
จุดตัดแกน x คือ (6,0)
5. จุดตัดแกน y
จุดตัดแกน y คือจุดที่เส้นตรงตัดแกนตั้ง เพราะทุกจุดบนแกน y มีค่า x = 0
ตัวอย่าง เส้นตรง 2x + 3y = 12
จุดตัดแกน y คือ (0,4)
6. สูตรลัดหาจุดตัดแกน
สำหรับสมการรูปทั่วไป
เมื่อ A และ B ไม่เท่ากับศูนย์
สูตรนี้มาจากการแทน y = 0 เพื่อหาจุดตัดแกน x และแทน x = 0 เพื่อหาจุดตัดแกน y
7. ความชันคืออะไร
ความชันบอกว่าเมื่อเคลื่อนไปทางขวา เส้นตรงสูงขึ้นหรือต่ำลงเพียงใด
- m > 0: เส้นลาดขึ้นจากซ้ายไปขวา
- m < 0: เส้นลาดลงจากซ้ายไปขวา
- m = 0: เส้นแนวนอน
- ความชันหาค่าไม่ได้: เส้นแนวตั้ง
8. หาความชันจากสองจุด
เส้นตรงผ่านจุด (1,2) และ (5,10) จงหาความชัน
หมายความว่า เมื่อ x เพิ่มขึ้น 1 หน่วย ค่า y จะเพิ่มขึ้น 2 หน่วย
ถ้าเศษเริ่มจากจุดที่ 2 ส่วนต้องเริ่มจากจุดที่ 2 เช่นกัน ห้ามสลับเฉพาะเศษหรือเฉพาะส่วน
9. สมการเส้นตรงรูปทั่วไป
โดย A และ B ต้องไม่เป็นศูนย์พร้อมกัน
ตัวอย่าง
รูปทั่วไปใช้ได้กับเส้นตรงทุกแบบ รวมถึงเส้นแนวตั้งและแนวนอน
10. รูปความชัน–จุดตัดแกน
- m: ความชัน
- c: พิกัด y ของจุดตัดแกน y
ตัวอย่าง
- ความชันเท่ากับ −2
- จุดตัดแกน y คือ (0,5)
- กราฟลาดลงจากซ้ายไปขวา
11. แปลงรูปทั่วไปเป็น y = mx + c
กำหนด
ดังนั้น ความชันเท่ากับ −4/3 และเส้นตรงลาดลงจากซ้ายไปขวา
12. ความชันจากสมการรูปทั่วไป
จากสมการ
เมื่อ B ไม่เท่ากับศูนย์
ตัวอย่าง
13. รูปจุด–ความชัน
เมื่อรู้จุดหนึ่งจุดและความชัน ใช้สูตร
ตัวอย่าง เส้นตรงผ่านจุด (2,−1) และมีความชัน 3
14. เขียนสมการจากสองจุด
กำหนดจุด (1,2) และ (5,6)
15. เส้นตรงขนานกัน
เส้นตรงสองเส้นที่มีทิศทางเดียวกันและไม่ตัดกัน มีความชันเท่ากัน
ตัวอย่าง
ทั้งสองเส้นมีความชัน 2 จึงขนานกัน
16. เส้นตรงตั้งฉากกัน
ถ้าเส้นตรงสองเส้นตั้งฉากกันและความชันของทั้งสองเส้นมีค่า
ตัวอย่าง ถ้าเส้นแรกมีความชัน 2 เส้นที่ตั้งฉากต้องมีความชัน −1/2
เส้นแนวนอนตั้งฉากกับเส้นแนวตั้ง แม้ความชันของเส้นแนวตั้งจะหาค่าไม่ได้
17. ตรวจว่าจุดอยู่บนเส้นตรงหรือไม่
พิจารณาจุด (5,0) กับเส้นตรง
สมการเป็นจริง จึงสรุปว่า จุด (5,0) อยู่บนเส้นตรง
18. ตรวจว่าเส้นตรงผ่านศูนย์กลางวงกลมหรือไม่
กำหนดวงกลม
ศูนย์กลางคือ (5,0) และรัศมีเท่ากับ 5
ตรวจเส้นตรง 4x + 3y − 20 = 0 โดยแทน (5,0)
จึงสรุปว่าเส้นตรงนี้ผ่านศูนย์กลางวงกลม
ส่วนของเส้นตรงที่อยู่ภายในวงกลมเป็นเส้นผ่านศูนย์กลาง ยาว 2r และแบ่งพื้นที่วงกลมออกเป็นสองส่วนเท่ากัน
19. เทคนิคทำข้อสอบ
- หาจุดตัดแกน x ให้แทน y = 0
- หาจุดตัดแกน y ให้แทน x = 0
- เห็น y = mx + c ให้มอง m เป็นความชัน และ (0,c) เป็นจุดตัดแกน y
- เห็น Ax + By + C = 0 ใช้ m = −A/B เมื่อ B ไม่เท่ากับศูนย์
- เส้นขนานมีความชันเท่ากัน
- เส้นตั้งฉากมีผลคูณความชันเท่ากับ −1
- ตรวจว่าจุดอยู่บนเส้นหรือไม่ ให้แทนพิกัดลงในสมการ
- เส้น x = a เป็นเส้นแนวตั้ง และเส้น y = b เป็นเส้นแนวนอน
20. แบบฝึกหัด 10 ข้อ
-
จงหาจุดตัดแกน x และจุดตัดแกน y ของเส้นตรง 2x + y = 8
ดูเฉลย
แทน y = 0 ได้ 2x = 8 ดังนั้น x = 4 จุดตัดแกน x คือ (4,0)
แทน x = 0 ได้ y = 8 จุดตัดแกน y คือ (0,8)
-
จงหาความชันของเส้นตรง 3x − 2y + 5 = 0
ดูเฉลย
m = −A/B = −3/(−2)
ตอบ 3/2
-
จงเขียนสมการ 4x + 2y − 10 = 0 ให้อยู่ในรูป y = mx + c
ดูเฉลย
2y = −4x + 10
y = −2x + 5
-
เส้นตรงผ่านจุด (2,−1) และมีความชัน 3 จงหาสมการเส้นตรง
ดูเฉลย
y + 1 = 3(x − 2)
y = 3x − 7
-
เส้นตรงผ่านจุด (1,2) และ (5,6) จงหาสมการเส้นตรง
ดูเฉลย
m = (6 − 2)/(5 − 1) = 1
y = x + 1
-
จงหาสมการเส้นตรงที่ขนานกับ 2x + 3y = 6 และผ่านจุด (1,4)
ดูเฉลย
เขียนเป็น 2x + 3y + C = 0 แทน (1,4) ได้ C = −14
ตอบ 2x + 3y − 14 = 0
-
จงหาสมการเส้นตรงที่ตั้งฉากกับ 4x − y = 8 และผ่านจุด (3,−2)
ดูเฉลย
เส้นเดิมมีความชัน 4 เส้นตั้งฉากมีความชัน −1/4
y + 2 = (−1/4)(x − 3)
ตอบ x + 4y + 5 = 0
-
จงหาสมการเส้นตรงที่ผ่านศูนย์กลางของวงกลม (x − 2)² + (y + 1)² = 16 และขนานกับ x + y = 5
ดูเฉลย
ศูนย์กลางคือ (2,−1) เส้นขนานเขียนเป็น x + y + C = 0
แทน (2,−1) ได้ C = −1
ตอบ x + y − 1 = 0
-
จงหาจุดตัดของเส้นตรง x + y = 7 และ 2x − y = 2
ดูเฉลย
บวกสมการได้ 3x = 9 จึงได้ x = 3 และ y = 4
จุดตัดคือ (3,4)
-
รถแท็กซี่คิดค่าโดยสารเริ่มต้น 35 บาท และเพิ่มกิโลเมตรละ 6 บาท จงเขียนสมการแสดงค่าโดยสาร y บาท เมื่อเดินทาง x กิโลเมตร
ดูเฉลย
อัตราเพิ่มต่อกิโลเมตรคือความชัน 6 และค่าเริ่มต้นคือ 35
ตอบ y = 6x + 35
21. แบบทดสอบระดับสอบเข้า ม.4 โครงการพิเศษ 5 ข้อ
22. สรุปท้ายบท
- สมการเส้นตรงแทนกลุ่มจุดที่เรียงตัวเป็นเส้นตรง
- จุดตัดแกน x หาโดยแทน y = 0
- จุดตัดแกน y หาโดยแทน x = 0
- ความชันจากสองจุดคือ (y₂ − y₁)/(x₂ − x₁)
- ในรูป y = mx + c ค่า m คือความชัน และ (0,c) คือจุดตัดแกน y
- ในรูป Ax + By + C = 0 ความชันเท่ากับ −A/B เมื่อ B ไม่เท่ากับศูนย์
- เส้นขนานมีความชันเท่ากัน
- เส้นตั้งฉากมีผลคูณความชันเท่ากับ −1
- ตรวจว่าจุดอยู่บนเส้นหรือไม่โดยแทนพิกัดลงในสมการ
ตัดแกน x ให้ y เป็นศูนย์ ตัดแกน y ให้ x เป็นศูนย์ ขนานความชันเท่ากัน ตั้งฉากคูณกันได้ −1