Skip to main content
Global

4.6: ابحث عن معادلة الخط المستقيم

  • Page ID
    200248
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    أهداف التعلم

    في نهاية هذا القسم، ستكون قادرًا على:

    • أوجد معادلة الخط المستقيم بمعلومية المنحدر والجزء المقطوع من محور الصادات
    • أوجد معادلة الخط المستقيم بمعلومية المنحدر والنقطة
    • أوجد معادلة الخط المستقيم بمعلومية نقطتين
    • ابحث عن معادلة الخط المستقيم الموازي لخط مُعطًى
    • ابحث عن معادلة خط مستقيم عمودي على خط مُعطًى
    ملاحظة

    قبل البدء، قم بإجراء اختبار الاستعداد هذا.

    1. حل:\(\frac{2}{3} = \frac{x}{5}\).
      إذا فاتتك هذه المشكلة، راجع التمرين 2.2.4.
    2. قم بالتبسيط:\(−\frac{2}{5}(x−15)\).
      إذا فاتتك هذه المشكلة، راجع التمرين 1.10.34.

    كيف يعرف تجار التجزئة عبر الإنترنت أنه «قد يعجبك أيضًا» عنصر معين بناءً على شيء طلبته للتو؟ كيف يمكن للاقتصاديين معرفة كيف سيؤثر ارتفاع الحد الأدنى للأجور على معدل البطالة؟ كيف يصنع الباحثون الطبيون أدوية لاستهداف الخلايا السرطانية؟ كيف يمكن لمهندسي المرور التنبؤ بتأثير زيادة أو نقصان أسعار الغاز على وقت التنقل؟ كلها رياضيات.

    أنت في مرحلة مثيرة في رحلتك الرياضية حيث أن الرياضيات التي تدرسها لها تطبيقات مثيرة للاهتمام في العالم الحقيقي.

    تمتلئ العلوم الفيزيائية والعلوم الاجتماعية وعالم الأعمال بالحالات التي يمكن نمذجتها بمعادلات خطية تتعلق بمتغيرين. يتم جمع البيانات ورسمها. إذا ظهرت نقاط البيانات وكأنها تشكل خطًا مستقيمًا، فيمكن استخدام معادلة هذا الخط للتنبؤ بقيمة متغير واحد استنادًا إلى قيمة المتغير الآخر.

    لإنشاء نموذج رياضي لعلاقة خطية بين متغيرين، يجب أن نكون قادرين على إيجاد معادلة الخط. سننظر في هذا القسم إلى عدة طرق لكتابة معادلة الخط. سيتم تحديد الطريقة المحددة التي نستخدمها من خلال المعلومات التي نقدمها.

    أوجد معادلة الخط المستقيم بمعلومية المنحدر والجزء المقطوع من محور الصادات

    يمكننا بسهولة تحديد ميل الخط وقطعه إذا كانت المعادلة مكتوبة في شكل المنحدر - التقاطع، y=mx+b، والآن سنقوم بعكس ذلك - سنبدأ بالمنحدر والجزء المقطوع y ونستخدمهما لإيجاد معادلة الخط المستقيم.

    التمارين الرياضية\(\PageIndex{1}\)

    أوجد معادلة الخط المستقيم الذي ميله −٧ والجزء المقطوع من الصادات (٠، −١).

    إجابة

    نظرًا لأننا نحصل على المنحدر والجزء المقطوع y للخط، يمكننا استبدال القيم المطلوبة في شكل المنحدر - التقاطع، y=mx+b.

    قم بتسمية المنحدر. .
    قم بتسمية y -Intercept. .
    استبدل القيم بـ y=mx+b. .
      .
      .
    التمارين الرياضية\(\PageIndex{2}\)

    أوجد معادلة الخط المستقيم الذي يحتوي على ميل\(\frac{2}{5}\) والجزء المقطوع من y (0,4).

    إجابة

    \(y = \frac{2}{5}x + 4\)

    التمارين الرياضية\(\PageIndex{3}\)

    أوجد معادلة الخط المستقيم الذي ميله −١ والجزء المقطوع من الصادات (٠، −٣).

    إجابة

    \(y=−x−3\)

    في بعض الأحيان، يجب تحديد المنحدر والاعتراض من الرسم البياني.

    التمارين الرياضية\(\PageIndex{4}\)

    أوجد معادلة الخط الموضَّح.

    يوضِّح الرسم البياني المستوى الإحداثي x y. يمتد كل من المحاور x و y من سالب 7 إلى 7. يعترض الخط المحور y عند (0، سالب 4)، ويمر عبر النقطة المرسومة (3، سالب 2)، ويعترض المحور السيني عند (4، 0).

    إجابة

    نحتاج إلى إيجاد المنحدر والجزء المقطوع y للخط من الرسم البياني حتى نتمكن من استبدال القيم المطلوبة في شكل المنحدر - التقاطع، y=mx+by=mx+b.

    للعثور على المنحدر، نختار نقطتين على الرسم البياني.

    نقطة التقاطع y هي (0، −4) ويمر الرسم البياني خلال (3، −2).

    أوجد المنحدر عن طريق حساب الارتفاع والجري. .
      .
    ابحث عن التقاطع y. .
    استبدل القيم بـ y=mx+b. .
      .
    التمارين الرياضية\(\PageIndex{5}\)

    أوجد معادلة الخط الموضَّح في الرسم البياني.

    يوضِّح الرسم البياني المستوى الإحداثي x y. يمتد كل من المحاور x و y من سالب 7 إلى 7. يعترض الخط المحور السيني عند (سالب 2، 0) ويعترض المحور y عند (0، 1) ويمر عبر النقطة المرسومة (5، 4).

    إجابة

    \(y=\frac{3}{5}x+1\)

    التمارين الرياضية\(\PageIndex{6}\)

    أوجد معادلة الخط الموضَّح في الرسم البياني.

    يوضِّح الرسم البياني المستوى الإحداثي x y. يمتد كل من المحاور x و y من سالب 7 إلى 7. يعترض خط المحور الصادي عند (0، سالب 5)، ويمر عبر النقطة المرسومة (3، سالب 1)، ويعترض المحور السيني عند (15 ربعًا، 0).

    إجابة

    \(y=\frac{4}{3}x−5\)

    أوجد معادلة الخط المستقيم بمعلومية الميل والنقطة

    يعمل العثور على معادلة الخط المستقيم باستخدام شكل المنحدر والجزء المقطوع للمعادلة جيدًا عندما يتم إعطاؤك المنحدر والجزء المقطوع y أو عند قراءتهما من الرسم البياني. ولكن ماذا يحدث عندما يكون لديك نقطة أخرى بدلاً من التقاطع y؟

    سنستخدم صيغة المنحدر لاشتقاق شكل آخر من معادلة الخط المستقيم. لنفترض أن لدينا خطًا منحدر مم ويحتوي على بعض النقاط المحددة\((x_{1}, y_{1})\) وبعض النقاط الأخرى، والتي سنطلق عليها فقط (x، y). يمكننا كتابة ميل هذا الخط ثم تغييره إلى شكل مختلف.

    \(\begin{array} {lrll}&m &=\frac{y-y_{1}}{x-x_{1}} \\ \text{Multiply both sides of the equation by }x−x_{1}.&m\left(x-x_{1}\right) &=\left(\frac{y-y_{1}}{x-x_{1}}\right)\left(x-x_{1}\right) \\ \text{Simplify.}&m\left(x-x_{1}\right) &=y-y_{1} \\ \text{Rewrite the equation with the y terms on the left.} &y-y_{1} &=m\left(x-x_{1}\right) \end{array}\)

    يُطلق على هذا التنسيق اسم نموذج النقطة المنحدر لمعادلة الخط.

    صيغة النقطة-المنحدر لمعادلة الخط

    شكل النقطة المنحدر لمعادلة خط منحدر بميل مم ويحتوي على النقطة\((x_{1}, y_{1})\) هو

    لا يوجد نص بديل

    يمكننا استخدام صيغة النقطة-المنحدر للمعادلة لإيجاد معادلة الخط المستقيم عندما نحصل على المنحدر ونقطة واحدة. ثم سنعيد كتابة المعادلة في شكل منحدر-مقطع. تستخدم معظم تطبيقات المعادلات الخطية نموذج المنحدر - التقاطع.

    التمارين الرياضية\(\PageIndex{7}\): Find an Equation of a Line Given the Slope and a Point

    أوجد معادلة الخط المستقيم الذي يحتوي على ميل\(m=\frac{2}{5}\) يحتوي على النقطة (١٠,٣). اكتب المعادلة في صورة منحدر-مقطع.

    إجابة

    هذا الشكل عبارة عن جدول يحتوي على ثلاثة أعمدة وأربعة صفوف. العمود الأول هو عمود العنوان، ويحتوي على أسماء وأرقام كل خطوة. يحتوي العمود الثاني على مزيد من التعليمات المكتوبة. يحتوي العمود الثالث على الرياضيات. في الصف الأول من الجدول، تقرأ الخلية الأولى على اليسار: «الخطوة 1. حدد المنحدر.» ينص النص الموجود في الخلية الثانية على ما يلي: «يتم إعطاء المنحدر». تحتوي الخلية الثالثة على ميل الخط، المحدد بـ m يساوي خمسي.
    في الصف الثاني، تقرأ الخلية الأولى: «الخطوة 2. حدد النقطة». تقرأ الخلية الثانية: «يتم إعطاء النقطة». تحتوي الخلية الثالثة على الزوج المطلوب (10، 3). تتم كتابة الحرف العلوي x sopcipt 1 على أكثر من 10، ويتم كتابة الحرف العلوي بواسطة المقتطف 1 فوق 3.
    في الصف الثالث، تقرأ الخلية الأولى: «الخطوة 3. استبدل القيم في شكل نقطة المنحدر، y ناقص y socupcript 1 يساوي m في x ناقص x sopcept 1 بين قوسين.» يتم ترك السطر العلوي من الخلية الثانية فارغًا. تحتوي الخلية الثالثة على نموذج نقطة المنحدر المكتوب مرة أخرى: y ناقص y subcept 1 يساوي m في x ناقص x sopcept 1 بين قوسين. يوجد أدناه نموذج نقطة المنحدر مع استبدال 10 بـ x sopcept 1، واستبدال 3 بـ y concept 1، واستبدال خمسي بـ m: y ناقص 3 يساوي خمسان في x ناقص 10 بين قوسين. في سطر واحد، تقول التعليمات الموجودة في الخلية الثانية: «قم بالتبسيط». في الخلية الثالثة يكون y ناقص 3 يساوي 2 أخماس x ناقص 4.
    في الصف الرابع، تقرأ الخلية الأولى: «اكتب المعادلة في شكل منحدر.» الخلية الثانية فارغة. في الخلية الثالثة يساوي y 2 أخماس x ناقص 1.

    التمارين الرياضية\(\PageIndex{8}\)

    أوجد معادلة الخط المستقيم الذي له ميل\(m=\frac{5}{6}\) ويحتوي على النقطة (6,3).

    إجابة

    \(y=\frac{5}{6}x−2\)

    التمارين الرياضية\(\PageIndex{9}\)

    أوجد معادلة الخط المستقيم الذي يحتوي على ميل\(m=\frac{2}{3}\) ويحتوي على النقطة (9,2).

    إجابة

    \(y=\frac{2}{3}x−4\)

    أوجد معادلة الخط المستقيم بمعلومية المنحدر والنقطة.
    1. حدد المنحدر.
    2. حدد النقطة.
    3. استبدل القيم في نموذج نقطة المنحدر،\(y−y_{1}=m(x−x_{1})\).
    4. اكتب المعادلة في صورة منحدر-مقطع.
    التمارين الرياضية\(\PageIndex{10}\)

    أوجد معادلة الخط المستقيم\(m=−\frac{1}{3}\) الذي يحتوي على ميل يحتوي على النقطة (٦، −٤). اكتب المعادلة في صورة منحدر-مقطع.

    إجابة

    نظرًا لأننا نحصل على نقطة ومنحدر الخط، يمكننا استبدال القيم المطلوبة في شكل النقطة - المنحدر،\(y−y_{1}=m(x−x_{1})\).

    حدد المنحدر. .
    حدد النقطة. .
    استبدل القيم بـ\(y−y_{1}=m(x−x_{1})\). .
      .
    قم بالتبسيط. .
    اكتب في شكل منحدر ومتقاطع. .
    التمارين الرياضية\(\PageIndex{11}\)

    أوجد معادلة الخط المستقيم الذي له ميل\(m=−\frac{2}{5}\) ويحتوي على النقطة (١٠، −٥).

    إجابة

    \(y=−\frac{2}{5}x−1\)

    التمارين الرياضية\(\PageIndex{12}\)

    أوجد معادلة الخط المستقيم الذي يحتوي على ميل\(m=−\frac{3}{4}\) ويحتوي على النقطة (٤، −٧).

    إجابة

    \(y=−\frac{3}{4}x−4\)

    التمارين الرياضية\(\PageIndex{13}\)

    أوجد معادلة الخط الأفقي الذي يحتوي على النقطة (−1,2). اكتب المعادلة في صورة منحدر-مقطع.

    إجابة

    كل خط أفقي له ميل 0. يمكننا استبدال المنحدر والنقاط في شكل النقطة - المنحدر،\(y−y_{1}=m(x−x_{1})\).

    حدد المنحدر. .
    حدد النقطة. .
    استبدل القيم بـ\(y−y_{1}=m(x−x_{1})\). .
      .
    قم بالتبسيط. .
      .
      .
    اكتب في شكل منحدر ومتقاطع. إنه في شكل y، ولكن يمكن كتابته y=0x+2.
    هل وصلنا إلى شكل خط أفقي، y=a؟
    التمارين الرياضية\(\PageIndex{14}\)

    أوجد معادلة الخط الأفقي الذي يحتوي على النقطة (−3,8).

    إجابة

    ص = 8

    التمارين الرياضية\(\PageIndex{15}\)

    أوجد معادلة الخط الأفقي الذي يحتوي على النقطة (−1,4).

    إجابة

    ص = 4

    أوجد معادلة الخط المستقيم بمعلومية نقطتين

    عندما يتم جمع بيانات العالم الحقيقي، يمكن إنشاء نموذج خطي من نقطتي بيانات. في المثال التالي، سنرى كيفية العثور على معادلة الخط عند إعطاء نقطتين فقط.

    لدينا خياران حتى الآن لإيجاد معادلة الخط: المنحدر - التقاطع أو النقطة - المنحدر. نظرًا لأننا سنعرف نقطتين، فسيكون من المنطقي استخدام نموذج النقطة - المنحدر.

    ولكن بعد ذلك نحتاج إلى المنحدر. هل يمكننا إيجاد المنحدر بنقطتين فقط؟ نعم. بعد ذلك، عندما نحصل على المنحدر، يمكننا استخدامه وإحدى النقاط المعطاة لإيجاد المعادلة.

    التمارين الرياضية\(\PageIndex{16}\): Find an Equation of a Line Given Two Points

    ابحث عن معادلة الخط الذي يحتوي على النقاط (5,4) و (3,6). اكتب المعادلة في صورة منحدر-مقطع.

    إجابة

    هذا الشكل عبارة عن جدول يحتوي على ثلاثة أعمدة وأربعة صفوف. العمود الأول هو عمود العنوان، ويحتوي على أسماء وأرقام كل خطوة. يحتوي العمود الثاني على مزيد من التعليمات المكتوبة. يحتوي العمود الثالث على الرياضيات. في الصف الأول من الجدول، تقرأ الخلية الأولى على اليسار: «الخطوة 1. أوجد المنحدر باستخدام النقاط المُعطاة.» ينص النص الموجود في الخلية الثانية على ما يلي: «لاستخدام نموذج نقطة المنحدر، نجد أولاً المنحدر.» تحتوي الخلية الثالثة على ميل صيغة الخط: m يساوي y superscript 2 ناقص y المرتفع 1 مقسومًا على x superscript 2 ناقص x العلوي 1. أدناه هذا هو m يساوي 6 ناقص 4 مقسومًا على 3 ناقص 5. يوجد أدناه m يساوي 2 مقسومًا على سالب 2. أدناه هذا هو m يساوي سالب 1.في الصف الثاني، تقرأ الخلية الأولى: «الخطوة 2. اختر نقطة واحدة.» تقرأ الخلية الثانية: «اختر أي نقطة». تحتوي الخلية الثالثة على الزوج المطلوب (5، 4) بخط مرتفع x منخفض 1 على 5 وخط مرتفع بـ 1 فوق 4.في الصف الثالث، تقرأ الخلية الأولى: «الخطوة 3. استبدل القيم في شكل نقطة المنحدر، y ناقص y socupcript 1 يساوي m في x ناقص x sopcept 1 بين قوسين.» يتم ترك السطر العلوي من الخلية الثانية فارغًا. تحتوي الخلية الثالثة على شكل نقطة المنحدر، y ناقص y subcept 1 يساوي m في x ناقص x sopcept 1 بين قوسين. يوجد أدناه نموذج نقطة المنحدر مع استبدال 5 بـ x sopcept 1، واستبدال 4 بـ y subcept 1، والسالب 1 البديل لـ m: y ناقص 4 يساوي سالب 1 مرة x ناقص 5 بين قوسين. أدناه هذا هو y ناقص 4 يساوي سالب x زائد 5.في الصف الرابع، تقرأ الخلية الأولى: «الخطوة 4. اكتب المعادلة في صورة تقاطع منحدر.» الخلية الثانية فارغة. تحتوي الخلية الثالثة على y تساوي سالب x زائد 9.

    استخدم النقطة (3,6) وتأكد من حصولك على نفس المعادلة.

    التمارين الرياضية\(\PageIndex{17}\)

    ابحث عن معادلة خط يحتوي على النقطتين (3,1) و (5,6).

    إجابة

    \(y=\frac{5}{2}x−\frac{13}{2}\)

    التمارين الرياضية\(\PageIndex{18}\)

    ابحث عن معادلة الخط الذي يحتوي على النقاط (1,4) و (6,2).

    إجابة

    \(y=−\frac{2}{5}x+\frac{22}{5}\)

    أوجد معادلة خط مستقيم بمعلومية نقطتين.
    1. أوجد المنحدر باستخدام النقاط المُعطاة.
    2. اختر نقطة واحدة.
    3. استبدل القيم في نموذج نقطة المنحدر،\(y−y_{1}=m(x−x_{1})\).
    4. اكتب المعادلة في صورة منحدر-مقطع.
    التمارين الرياضية\(\PageIndex{19}\)

    أوجد معادلة الخط الذي يحتوي على النقاط (−٣، −١)، (٢، −٢). اكتب المعادلة في صورة منحدر-مقطع.

    إجابة

    بما أن لدينا نقطتين، سنجد معادلة الخط باستخدام صيغة النقطة والميل. ستكون الخطوة الأولى هي العثور على المنحدر.

    أوجد ميل الخط المستقيم الذي يمر به (−٣، −١)، (٢، −٢). .
      .
      .
      .
    اختر أي نقطة. .
    استبدل القيم بـ\(y−y_{1}=m(x−x_{1})\). .
      .
      .
    اكتب في شكل منحدر ومتقاطع. .
    التمارين الرياضية\(\PageIndex{20}\)

    أوجد معادلة الخط الذي يحتوي على النقاط (−٢، −٤)، (١، −٣).

    إجابة

    \(y=\frac{1}{3}x−\frac{10}{3}\)

    التمارين\(\PageIndex{21}\)

    أوجد معادلة الخط الذي يحتوي على النقاط (−٤، −٣)، (١، −٥).

    إجابة

    \(y=−\frac{2}{5}x−\frac{23}{5}\)

    التمارين\(\PageIndex{22}\)

    ابحث عن معادلة الخط الذي يحتوي على النقاط (−2,4) و (−2، −3). اكتب المعادلة في صورة منحدر-مقطع.

    إجابة

    مرة أخرى، ستكون الخطوة الأولى هي العثور على المنحدر.

    \(\begin{array}{lrl} \text { Find the slope of the line through }(-2,4) \text { and }(-2,-3) & & &\\ &m &=&\frac{y_{2}-x_{1}}{x_{2}-x_{1}} \\ &m &=&\frac{-3-4}{-2-(-2)} \\ &m &= &\frac{-7}{0} \\ \\ \text { The slope is undefined. } & & &\end{array}\)

    هذا يخبرنا أنه خط عمودي. لكلتا النقطتين إحداثي س يساوي −2. إذن معادلة الخط المستقيم هي x=−2. نظرًا لعدم وجود yy، لا يمكننا كتابته في شكل منحدر.

    قد ترغب في رسم رسم بياني باستخدام النقطتين المعنيتين. هل يتفق الرسم البياني مع استنتاجنا بأن هذا خط عمودي؟

    التمارين\(\PageIndex{23}\)

    ابحث عن معادلة خط يحتوي على النقطتين (5,1) و (5، −4).

    إجابة

    س = 5

    التمارين\(\PageIndex{24}\)

    ابحث عن معادلة الخط الذي يحتوي على النقاط (−4,4) و (−4,3).

    إجابة

    x=−4

    لقد رأينا أنه يمكننا استخدام شكل المنحدر - التقاطع أو نموذج النقطة - المنحدر لإيجاد معادلة الخط المستقيم. يعتمد النموذج الذي نستخدمه على المعلومات التي نقدمها. تم تلخيص هذا في الجدول\(\PageIndex{1}\).

    لكتابة معادلة الخط المستقيم
    إذا أعطيت: استخدم: النموذج:
    المنحدر والجزء الصادي اعتراض المنحدر ص = مكس+ب
    منحدر ونقطة نقطة - منحدر \(y−y_{1}=m(x−x_{1})\)
    نقطتان نقطة - منحدر \(y−y_{1}=m(x−x_{1})\)
    طاولة\(\PageIndex{1}\)

    ابحث عن معادلة الخط المستقيم الموازي لخط مُعطًى

    لنفترض أننا بحاجة إلى إيجاد معادلة لخط يمر بنقطة معينة ويوازي خطًا معينًا. يمكننا استخدام حقيقة أن الخطوط المتوازية لها نفس المنحدر. لذلك سيكون لدينا نقطة ومنحدر - فقط ما نحتاجه لاستخدام معادلة النقطة والانحدار.

    دعونا أولاً ننظر إلى هذا بيانياً.

    يوضِّح الرسم البياني الرسم البياني لـ y=2x−3. نريد رسم خط موازي لهذا الخط ويمر بالنقطة (−2,1).

    يوضِّح الرسم البياني المستوى الإحداثي x y. يمتد كل من المحاور x و y من سالب 7 إلى 7. الخط الذي معادلته y يساوي 2x ناقص 3 يعترض المحور y عند (0، سالب 3) ويعترض المحور السيني عند (3 أنصاف، 0). في مكان آخر على الرسم البياني، يتم رسم النقطة (سالبة 2، 1).
    الشكل\(\PageIndex{1}\)

    نحن نعلم أن الخطوط المتوازية لها نفس المنحدر. وبالتالي فإن الخط الثاني سيكون له نفس المنحدر مثل y = 2x−3. هذا المنحدر هو\(m_{\|} = 2\). سنستخدم الترميز\(m_{\|}\) لتمثيل ميل الخط الموازي للخط ذي المنحدر m. (لاحظ أن الحرف يشبه خطين متوازيين.)

    سوف يمر الخط الثاني من خلال (−2,1) ويكون m=2. لرسم الخط المستقيم، نبدأ عند (−2,1) ونحسب الارتفاع والجري. باستخدام m=2 (أو\(m=\frac{2}{1}\))، نحسب الارتفاع 2 والجري 1. نرسم الخط.

    يوضِّح الرسم البياني المستوى الإحداثي x y. يمتد كل من المحاور x و y من سالب 7 إلى 7. الخط الذي معادلته y يساوي 2x ناقص 3 يعترض المحور y عند (0، سالب 3) ويعترض المحور السيني عند (3 أنصاف، 0). يتم رسم النقاط (السلبية 2، 1) و (السلبية 1، 3). يعترض الخط الثاني، الموازي للأول، المحور السيني عند (سالب 5 أنصاف، 0)، ويمر عبر النقاط (سالب 2، 1)، (سالب 1، 3)، ويعترض المحور y عند (0، 5).
    الشكل\(\PageIndex{2}\)

    هل تظهر الخطوط متوازية؟ هل يمر الخط الثاني (−2,1)؟

    الآن، دعونا نرى كيفية القيام بذلك جبريًا.

    يمكننا استخدام نموذج المنحدر - التقاطع أو نموذج النقطة - المنحدر لإيجاد معادلة الخط المستقيم. هنا نعرف نقطة واحدة ويمكننا العثور على المنحدر. لذلك سوف نستخدم نموذج النقطة - المنحدر.

    التمارين\(\PageIndex{25}\): How to Find an Equation of a Line Parallel to a Given Line

    أوجد معادلة الخط المستقيم الموازي لـ y=2x−3 الذي يحتوي على النقطة (−2,1). اكتب المعادلة في صورة منحدر-مقطع.

    إجابة

    هذا الشكل عبارة عن جدول يحتوي على ثلاثة أعمدة وأربعة صفوف. العمود الأول هو عمود العنوان، ويحتوي على أسماء وأرقام كل خطوة. يحتوي العمود الثاني على مزيد من التعليمات المكتوبة. يحتوي العمود الثالث على الرياضيات. في الصف الأول من الجدول، تقرأ الخلية الأولى على اليسار: «الخطوة 1. أوجد ميل الخط المُعطى.» تقرأ الخلية الثانية: «الخط في شكل تقاطع المنحدر. y يساوي 2x ناقص 3.» تحتوي الخلية الثالثة على منحدر الخط، الذي يُعرّف بأنه m يساوي 2.في الصف الثاني، تقرأ الخلية الأولى: «الخطوة 2. أوجد ميل الخط الموازي.» تقرأ الخلية الثانية «الخطوط المتوازية لها نفس المنحدر.» تحتوي الخلية الثالثة على منحدر الخط الموازي، الذي يُعرّف بأنه m المتوازي يساوي 2.في الصف الثالث، تقرأ الخلية الأولى «الخطوة 3. حدد النقطة.» تقرأ الخلية الثانية «النقطة المعطاة هي (سالب 2، 1)». تحتوي الخلية الثالثة على الزوج المطلوب (سالب 2، 1) بخط مرتفع × منخفض 1 فوق سالب 2 وخط مرتفع بـ 1 فوق 1.في الصف الرابع، تقرأ الخلية الأولى «الخطوة 4. استبدل القيم في شكل نقطة المنحدر، y ناقص y socupcript 1 يساوي m في x ناقص x sopcept 1 بين قوسين.» الجزء العلوي من الخلية الثانية فارغ. تحتوي الخلية الثالثة على شكل نقطة المنحدر، y ناقص y subcept 1 يساوي m في x ناقص x sopcept 1 بين قوسين. يوجد أدناه النموذج الذي تم استبداله بالسالب 2 بـ x subcept 1، واستبدال 1 بـ y subcept 1، و 2 المستبدل بـ m: y ناقص 1 يساوي مرتين x ناقص سالب 2 بين قوسين. في سطر واحد، يقول النص الموجود في الخلية الثانية «تبسيط». يحتوي العمود الأيمن على y ناقص 1 يساوي 2 مرات x زائد 2. أدناه هذا هو y ناقص 1 يساوي 2x زائد 4.في الصف الخامس، تقول الخلية الأولى «الخطوة 5. اكتب المعادلة في صورة تقاطع منحدر.» الخلية الثانية فارغة. تحتوي الخلية الثالثة على y تساوي 2x زائد 5.

    هل هذه المعادلة منطقية؟ ما التقاطع y للخط؟ ما هو المنحدر؟

    التمارين\(\PageIndex{26}\)

    ابحث عن معادلة الخط الموازي للخط y=3x+1 الذي يحتوي على النقطة (4,2). اكتب المعادلة في صورة منحدر-مقطع.

    إجابة

    ص = 3x−10

    التمارين\(\PageIndex{27}\)

    ابحث عن معادلة الخط الموازي للخط\(y=\frac{1}{2}x−3\) الذي يحتوي على النقطة (6,4).

    إجابة

    \(y=\frac{1}{2}x+1\)

    أوجد معادلة الخط المستقيم الموازي لخط مُعطًى.
    1. أوجد ميل الخط المُعطى.
    2. أوجد ميل الخط الموازي.
    3. حدد النقطة.
    4. استبدل القيم في نموذج النقطة - المنحدر،\(y−y_{1}=m(x−x_{1})\).
    5. اكتب المعادلة في صورة منحدر-مقطع.

    ابحث عن معادلة خط مستقيم عمودي على خط مُعطًى

    الآن، دعونا ننظر في الخطوط العمودية. لنفترض أننا بحاجة إلى إيجاد خط يمر بنقطة معينة ويكون عموديًا على خط معين. يمكننا استخدام حقيقة أن الخطوط العمودية لها منحدرات تمثل تبادلات سالبة. سنستخدم مرة أخرى معادلة النقطة والانحدار، كما فعلنا مع الخطوط المتوازية.

    يوضِّح الرسم البياني الرسم البياني لـ y=2x−3. والآن، نريد رسم خط عمودي على هذا الخط ويمر عبره (−2,1).

    يوضِّح الرسم البياني المستوى الإحداثي x y. يمتد كل من المحاور x و y من سالب 7 إلى 7. الخط الذي معادلته y يساوي 2x ناقص 3 يعترض المحور y عند (0، سالب 3) ويعترض المحور السيني عند (3 أنصاف، 0). في مكان آخر على الرسم البياني، يتم رسم النقطة (سالبة 2، 1).
    الشكل\(\PageIndex{3}\)

    نحن نعلم أن الخطوط العمودية لها منحدرات تمثل تبادلات سالبة. سنستخدم الترميز\(m_{\perp}\) لتمثيل ميل خط عمودي على خط منحدر m. (لاحظ أن الحرف السفلي\(_{\perp}\) يشبه الزوايا اليمنى المكونة من خطين عموديين.)

    \[\begin{array}{cl}{y=2 x-3} & {\text { perpendicular line }} \\ {m=2} & {m_{\perp}=-\frac{1}{2}}\end{array}\]

    نعلم الآن أن الخط العمودي سيمر عبر (−2,1) مع\(m_{\perp}=−\frac{1}{2}\).

    ولرسم الخط المستقيم، سنبدأ عند (−٢،١) ونحسب الارتفاع −١ والعدد ٢. ثم نرسم الخط.

    يوضِّح الرسم البياني المستوى الإحداثي x y. يمتد كل من المحاور x و y من سالب 7 إلى 7. الخط الذي معادلته y يساوي 2x ناقص 3 يعترض المحور y عند (0، سالب 3) ويعترض المحور السيني عند (3 أنصاف، 0). في مكان آخر، يتم رسم النقطة (سالبة 2، 1). يمر خط آخر عمودي على الخط الأول عبر النقطة (سالب 2، 1) ويعترض المحاور x و y عند (0، 0). يمتد الخط الأحمر الذي يحتوي على سهم إلى اليسار من (0، 0) إلى (سالب 2، 0)، ثم يمتد لأعلى وينتهي عند (سالب 2، 1)، مكونًا مثلثًا قائمًا يكون فيه الخط الثاني كوتر.
    الشكل\(\PageIndex{4}\)

    هل تظهر الخطوط بشكل عمودي؟ هل يمر الخط الثاني (−2,1)؟

    الآن، دعونا نرى كيفية القيام بذلك جبريًا. يمكننا استخدام نموذج المنحدر - التقاطع أو نموذج النقطة - المنحدر لإيجاد معادلة الخط المستقيم. في هذا المثال، نعرف نقطة واحدة، ويمكننا العثور على المنحدر، لذلك سنستخدم نموذج النقطة - المنحدر.

    التمارين\(\PageIndex{28}\)

    أوجد معادلة الخط المستقيم العمودي على y=2x−3 الذي يحتوي على النقطة (−2,1). اكتب المعادلة في صورة منحدر-مقطع.

    إجابة

    هذا الشكل عبارة عن جدول يحتوي على ثلاثة أعمدة وأربعة صفوف. العمود الأول هو عمود العنوان، ويحتوي على أسماء وأرقام كل خطوة. يحتوي العمود الثاني على مزيد من التعليمات المكتوبة. يحتوي العمود الثالث على الرياضيات. في الصف الأول من الجدول، تقرأ الخلية الأولى على اليسار: «الخطوة 1. أوجد ميل الخط المُعطى.» تقرأ الخلية الثانية: «الخط في شكل تقاطع المنحدر. y يساوي 2x ناقص 3.» تحتوي الخلية الثالثة على منحدر الخط، الذي يُعرّف بأنه m يساوي 2.
    في الصف الثاني، تقرأ الخلية الأولى «الخطوة 2. أوجد ميل الخط العمودي.» تقرأ الخلية الثانية «منحدرات الخطوط العمودية هي تبادلات سالبة». تحتوي الخلية الثالثة على m تساوي سالب النصف.
    في الصف الثالث، تقرأ الخلية الأولى «الخطوة 3. حدد النقطة.» تقرأ الخلية الثانية «النقطة المعطاة هي (سالب 2، 1)». تحتوي الخلية الثالثة على الزوج المطلوب (سالب 2، 1) بخط مرتفع × منخفض 1 فوق سالب 2 وخط مرتفع بـ 1 فوق 1.
    في الصف الرابع، تقول الخلية الأولى «الخطوة 4. استبدل القيم في نموذج النقطة المنحدرة.» تقول الخلية الثانية: «قم بالتبسيط». تعرض الخلية الثالثة هذا العمل، وتنتهي بـ y - 1 = - 1/2 x - 1.
    في الصف الخامس، تقول الخلية الأولى «الخطوة 5. اكتب المعادلة في صورة تقاطع منحدر.» الخلية الثانية فارغة. تحتوي الخلية الثالثة على y تساوي سالب 1 نصف x.

    التمارين\(\PageIndex{29}\)

    ابحث عن معادلة الخط العمودي على الخط y=3x+1 الذي يحتوي على النقطة (4,2). اكتب المعادلة في صورة منحدر-مقطع.

    إجابة

    \(y=−\frac{1}{3}x+\frac{10}{3}\)

    التمارين\(\PageIndex{30}\)

    ابحث عن معادلة الخط المستقيم العمودي على الخط\(y=\frac{1}{2}x−3\) الذي يحتوي على النقطة (6,4).

    إجابة

    y = −2x+16

    أوجد معادلة خط مستقيم عمودي على خط مُعطًى.
    1. أوجد ميل الخط المُعطى.
    2. أوجد ميل الخط العمودي.
    3. حدد النقطة.
    4. استبدل القيم في نموذج النقطة - المنحدر،\(y−y_{1}=m(x−x_{1})\).
    5. اكتب المعادلة في صورة منحدر-مقطع.
    التمارين\(\PageIndex{31}\)

    ابحث عن معادلة الخط المستقيم العمودي على x=5 الذي يحتوي على النقطة (3، −2). اكتب المعادلة في صورة منحدر-مقطع.

    إجابة

    مرة أخرى، نظرًا لأننا نعرف نقطة واحدة، يبدو خيار النقطة - المنحدر واعدًا أكثر من خيار اعتراض المنحدر. نحتاج إلى المنحدر لاستخدام هذا الشكل، ونعلم أن الخط الجديد سيكون عموديًا على x=5. هذا الخط عمودي، لذا سيكون عموده أفقيًا. هذا يخبرنا بـ\(m_{\perp}=0\).

    \(\begin{array}{lrll}{\text { Identify the point. }} &{(3}&{,}&{-2)}\\ {\text { Identify the slope of the perpendicular line. }} & {m_{\perp}}&{=}&{0} \\ {\text { Substitute the values into } y-y_{1}=m\left(x-x_{1}\right) .} & {y-y_{1}}&{=}&{m\left(x-x_{1}\right)} \\{} &{y−(−2)}&{=}&{0(x−3)} \\{\text { Simplify. }} & {y+2}&{=}&{0} \\ &{y}&{=}&{-2}\end{array}\)

    ارسم الرسم البياني لكلا الخطين. هل يبدو أنها متعامدة؟

    التمارين\(\PageIndex{32}\)

    ابحث عن معادلة الخط المستقيم المتعامد مع الخط x=4 الذي يحتوي على النقطة (4، −5). اكتب المعادلة في صورة منحدر-مقطع.

    إجابة

    y=−5

    التمارين\(\PageIndex{33}\)

    أوجد معادلة الخط المستقيم المتعامد مع الخط x=2 الذي يحتوي على النقطة (2، −1). اكتب المعادلة في صورة منحدر-مقطع.

    إجابة

    y=−1

    في التمرين\(\PageIndex{31}\)، استخدمنا صيغة النقطة والانحدار لإيجاد المعادلة. كان بإمكاننا النظر إلى هذا بطريقة مختلفة.

    نريد إيجاد خط عمودي على x=5 يحتوي على النقطة (3، −2). يوضِّح لنا الرسم البياني الخط x=5 والنقطة (3، −2).

    يوضِّح الرسم البياني المستوى الإحداثي x y. يمتد كل من المحاور x و y من سالب 7 إلى 7. يعترض الخط الذي معادلته x 5 محور x عند (5، 0) ويمتد بالتوازي مع المحور y. في مكان آخر على الرسم البياني، يتم رسم النقطة (3، سالب 2).
    الشكل\(\PageIndex{5}\)

    نعلم أن كل خط عمودي على خط عمودي أفقي، لذلك سنرسم الخط الأفقي من خلال (3، −2).

    يوضِّح الرسم البياني المستوى الإحداثي x y. يمتد كل من المحاور x و y من سالب 7 إلى 7. يعترض الخط الذي معادلته x 5 محور x عند (5، 0) ويمتد بالتوازي مع المحور y. في مكان آخر على الرسم البياني، يتم رسم النقاط (السالبة 2، السالبة 2)، (0، السالبة 2)، (3، السالبة 2)، (6، السالبة 2). يمر خط عمودي على الخط السابق عبر هذه النقاط ويمتد بالتوازي مع المحور السيني.
    الشكل\(\PageIndex{6}\)

    هل تظهر الخطوط بشكل عمودي؟

    إذا نظرنا إلى بضع نقاط على هذا الخط الأفقي، نلاحظ أنها جميعًا تحتوي على إحداثيات y لـ −2. إذن، معادلة الخط العمودي على الخط العمودي x=5 هي y=−2.

    التمارين\(\PageIndex{34}\)

    أوجد معادلة الخط المستقيم العمودي على y=−4 الذي يحتوي على النقطة (−4,2). اكتب المعادلة في صورة منحدر-مقطع.

    إجابة

    الخط y=−4 هو خط أفقي. يجب أن يكون أي خط عمودي عليه رأسيًا، في الصورة x=a، وبما أن الخط العمودي عمودي ويمر خلال (−4,2)، فإن كل نقطة عليه لها إحداثيات x = −4. معادلة الخط العمودي هي x=−4. قد ترغب في رسم الخطوط. هل تظهر بشكل عمودي؟

    التمارين\(\PageIndex{35}\)

    ابحث عن معادلة الخط المستقيم المتعامد مع الخط y=1 الذي يحتوي على النقطة (−5,1). اكتب المعادلة في صورة منحدر-مقطع.

    إجابة

    x=−5

    التمارين\(\PageIndex{36}\)

    ابحث عن معادلة الخط المستقيم المتعامد مع الخط y=−5 الذي يحتوي على النقطة (−4، −5).

    إجابة

    x=−4

    ملاحظة

    قم بالوصول إلى هذا المورد عبر الإنترنت للحصول على تعليمات إضافية وممارسة لإيجاد معادلة الخط.

    المفاهيم الرئيسية

    • إيجاد معادلة الخط المستقيم بمعلومية الميل والنقطة
      1. حدد المنحدر.
      2. حدد النقطة.
      3. استبدل القيم في نموذج نقطة المنحدر،\(y−y_{1}=m(x−x_{1})\).
      4. اكتب المعادلة في صورة تقاطع منحدر.
    • إيجاد معادلة خط مستقيم بمعلومية نقطتين
      1. أوجد المنحدر باستخدام النقاط المُعطاة.
      2. اختر نقطة واحدة.
      3. استبدل القيم في نموذج نقطة المنحدر،\(y−y_{1}=m(x−x_{1})\).
      4. اكتب المعادلة في صورة تقاطع منحدر.
    • كتابة معادلة الخط المستقيم
      • في حالة وجود منحدر ونقطة\(y\) تقاطع على شكل حرف U، استخدم نموذج التقاطع المنحدر\(y=mx+b\).
      • إذا كان هناك ميل ونقطة، استخدم شكل نقطة ومنحدر\(y−y_{1}=m(x−x_{1})\).
      • إذا أعطيت نقطتين، استخدم نموذج النقطة - المنحدر\(y−y_{1}=m(x−x_{1})\).
    • إيجاد معادلة الخط المستقيم الموازي لخط مُعطًى
      1. أوجد ميل الخط المُعطى.
      2. أوجد ميل الخط الموازي.
      3. حدد النقطة.
      4. استبدل القيم في نموذج نقطة المنحدر،\(y−y_{1}=m(x−x_{1})\).
      5. اكتب المعادلة في صورة تقاطع منحدر.
    • إيجاد معادلة خط مستقيم عمودي على خط مستقيم مُعطى
      1. أوجد ميل الخط المُعطى.
      2. أوجد ميل الخط العمودي.
      3. حدد النقطة.
      4. استبدل القيم في نموذج نقطة المنحدر،\(y−y_{1}=m(x−x_{1})\).
      5. اكتب المعادلة في صورة تقاطع منحدر.

    مسرد المصطلحات

    شكل نقطة المنحدر
    شكل النقطة المنحدر لمعادلة خط منحدر بميل مم ويحتوي على النقطة\(\left(x_{1}, y_{1}\right)\) هو\(y-y_{1}=m\left(x-x_{1}\right)\).