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纵截距:一次函数y=kx+b中b的含义

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纵截距是直线与 y 轴交点的纵坐标。在一次函数 y = kx + b 里,令 x = 0 得 y = b,所以 b 就是这条直线的纵截距,交点是 (0, b)。它是一个坐标,可正、可负、可为 0:b > 0 时交点在 y 轴正半轴,b < 0 时在负半轴,b = 0 时直线过原点,函数成为正比例函数 y = kx。

b 为什么就是交点的纵坐标

y 轴上每个点的横坐标都是 0。求直线和 y 轴的交点,就是在直线的解析式里找 x = 0 的那个点:y = k · 0 + b = b。无论 k 取多少,这一步都不受影响,所以只看 b 就能读出直线在 y 轴上的位置;k 决定的是直线的倾斜方向和陡峭程度。

同样的道理可以求横截距,也就是直线与 x 轴交点的横坐标:令 y = 0,得 kx + b = 0,x = −b / k(k ≠ 0)。例如 y = −2x + 3 的横截距是 3/2,交点是 (3/2, 0)。

截距带符号,是因为它表示位置而不是长度,读题时看到「截距」两个字,先想到的应该是一个点的坐标。同一个数 3,b = 3 表示交点在原点上方 3 个单位,b = −3 表示在下方 3 个单位,两者是两条不同的直线。

b 的取值 与 y 轴交点 位置 例子
b > 0 (0, b) y 轴正半轴 y = −2x + 3,交于 (0, 3)
b < 0 (0, b) y 轴负半轴 y = 2x − 3,交于 (0, −3)
b = 0 (0, 0) 原点 y = 0.5x,是正比例函数

三条直线分别交y轴于正半轴、负半轴和原点

三道例题

例 1 直接读出。 说出 y = −2x + 3 在两条坐标轴上的截距。令 x = 0 得 y 轴上的截距 3;令 y = 0 得 x = 3/2,横截距是 3/2。这条直线与两条坐标轴围成的三角形,两条直角边长分别是 3 和 3/2,面积为 ½ × 3 × 3/2 = 9/4。

例 2 由两点求出。 直线经过 (2, 1) 和 (4, 5),求它在 y 轴上的截距。先用两点求斜率 k,再把其中一个点代回 y = kx + b 求 b,两步写在一行:

k=\frac{5-1}{4-2}=2,\quad b=1-2\times 2=-3

编辑器里写好的例2:先求斜率2,再求出b等于负3

b = −3,交点 (0, −3) 在负半轴。把另一个点 (4, 5) 代进 y = 2x − 3 验算:2 × 4 − 3 = 5,成立。

例 3 已知距离求 b。 直线 y = 3x + b 与 y 轴的交点到原点的距离是 4,求 b。距离 4 说的是 |b| = 4,交点可能是 (0, 4),也可能是 (0, −4):

b的绝对值等于4,所以b等于4或负4

所以 b = 4 或 b = −4,对应两条互相平行的直线 y = 3x + 4 和 y = 3x − 4。

把截距当成距离:错对对照

前两组错在把「坐标」读成了「长度」,第三组是平移时把 b 的符号带错。下面三组对照,左边是常见的错法:

截距写法的三处错误与正确写法对照

  • 例 2 的直线交 y 轴于 (0, −3),有人写「截距是 3」。截距要带符号,应写 −3;交点到原点的距离才是 3。
  • 例 3 只写 b = 4,漏了 b = −4。题目给的是距离,就要考虑交点在原点上下两侧。
  • 平移题也常把符号带错:y = 2x + 1 向下平移 3 个单位,b 变成 1 − 3 = −2,得到 y = 2x − 2,与 y 轴交于 (0, −2)。

在本站编辑器里写解析式时,y = kx + b 这类式子直接从键盘输入就行;负号前后的数照原样录入,预览里能看出 −3 是不是真带着负号。

有时题目会同时限制交点的上下范围,例如要求 y = 2x + b 与 y 轴的交点落在 (0, −1) 和 (0, 3) 之间,这就成了 −1 < b < 3。条件再多一个,b 的范围就要解不等式组,数轴上取公共部分。

延伸阅读

  • 一次函数图像:k 与 b 的正负怎样决定直线经过哪几个象限
  • 一元一次不等式组:b 同时满足两个条件时,在数轴上取公共部分求范围
  • 反比例函数k的几何意义:另一种由系数读出图形信息的题型,矩形面积与 k 的关系

常见问题

截距和距离有什么区别?
截距是交点的坐标,带正负号;距离是线段的长度,只能是正数或零。直线与 y 轴交于点 (0, −3) 时,纵截距是负三,而交点到原点的距离是三。题目说交点到原点的距离为四时,交点可能在原点上方也可能在下方,纵截距要写成正四或负四两种情况。