卡在這題?用 AI 解開它
Algebra · real student question

關係式 y(b − x) = ax 不是直線型。把它化成 Y = mX + c 的形式,並寫出 Y、X、m 與 c。

Question

關係式

y(b−x)=axy(b-x)=ax

對 xx 和 yy 而言不是直線型。把它化成直線型 Y=mX+cY=mX+c,並指出 YY、XX、斜率 mm 與截距 cc。

Step-by-step solution

  1. 先診斷是哪一種非線性。 這裡沒有任何指數——麻煩在於 y(b−x)=by−xyy(b-x)=by-xy 裡藏著的乘積 xyxy。取對數只會讓情況更糟。當兩個變數彼此相乘時,解法通常是取倒數。

  2. 兩邊同除以乘積 xyxy。 從 y(b−x)=axy(b-x)=ax 出發,兩邊同除以 xyxy(在 x≠0x\neq 0、y≠0y\neq 0 時合法):

    b−xx=ay\frac{b-x}{x}=\frac{a}{y}

  3. 把左邊的分式拆開。

    bx−1=ay\frac{b}{x}-1=\frac{a}{y}

    兩個變數現在都只以 1/x1/x 和 1/y1/y 的形式出現——這就是變換奏效的訊號。

  4. 解出 1/y1/y。 兩邊同除以 aa:

    1y=ba⋅1x−1a\frac{1}{y}=\frac{b}{a}\cdot\frac{1}{x}-\frac{1}{a}

  5. 對照 Y=mX+cY=mX+c。

    1y⏟Y=ba⏟m1x⏟X+(−1a)⏟c\underbrace{\frac{1}{y}}_{Y}=\underbrace{\frac{b}{a}}_{m}\underbrace{\frac{1}{x}}_{X}+\underbrace{\left(-\frac{1}{a}\right)}_{c}

    所以要把 1/y1/y 對 1/x1/x 作圖。由截距得 a=−1/ca=-1/c,再由斜率得 b=mab=ma。

  6. 用數字檢驗。 取 a=2,b=5,x=1a=2,b=5,x=1:原式給出 y(5−1)=2y(5-1)=2,所以 y=0.5y=0.5、1/y=21/y=2。直線型算出 52(1)−12=2\tfrac{5}{2}(1)-\tfrac12=2 ✓。注意截距是負的,這正好告訴你 a>0a>0。

Answer

1y=ba⋅1x−1a,Y=1y, X=1x, m=ba, c=−1a\frac{1}{y}=\frac{b}{a}\cdot\frac{1}{x}-\frac{1}{a},\qquad Y=\frac{1}{y},\ X=\frac{1}{x},\ m=\frac{b}{a},\ c=-\frac{1}{a}

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