x切片が$a$、y切片が$b$(ただし、$a, b\neq0$)である直線の方程式は
\[\large\frac{x}{a}+\frac{y}{b}=1\]
と表されます。このような直線の方程式を切片形といいます。
なぜこのように表すことができるのでしょうか?
x切片が$a$、y切片が$b$(ただし、$a, b\neq0$)ということは、異なる2点$(a,
0), (0, b)$を通るということです。
このことから、「通る2点がわかっている直線の方程式」で示したことを使うことができます。
x切片が$a$、y切片が$b$(ただし、$a, b\neq0$)である直線の方程式は
そして、これの両辺を$ab$で割り
x切片が$a$、y切片が$b$(ただし、$a, b\neq0$)である直線の方程式は
\begin{align*}(0-b)x-(a-0)y +ab-0\cdot0&=0\\[0.5em]-bx-ay
+ab&=0\\[0.5em]bx +ay-ab&=0\end{align*}
となることがわかります。そして、これの両辺を$ab$で割り
\[\frac{x}{a}+\frac{y}{b}-1=0\]
$-1$を右辺に移項すれば
\[\large\frac{x}{a}+\frac{y}{b}=1\]
が得られます。
また、「通る2点がわかっている直線を表す1次関数」で示したことを使い、1次関数の形で表すこともできます。
x切片が$a$、y切片が$b$(ただし、$a, b\neq0$)である、すなわち2点$(a, 0), (0, b)$を通る直線を表す1次関数は
これは上記の直線の方程式$\dfrac{x}{a}+\dfrac{y}{b}=1$を変形することによっても得ることができます。
x切片が$a$、y切片が$b$(ただし、$a, b\neq0$)である、すなわち2点$(a, 0), (0, b)$を通る直線を表す1次関数は
\begin{align*}y&=\frac{b-0}{0-a}(x-a)+0\\[0.5em]&=\frac{b}{-a}(x-a)\\[0.5em]&=-\frac{b}{a}(x-a)\\[0.5em]\large\therefore
y&\large=-\frac{b}{a}x+b\end{align*}
となります。これは上記の直線の方程式$\dfrac{x}{a}+\dfrac{y}{b}=1$を変形することによっても得ることができます。
Desmosグラフ計算機で切片形のサンプルを作ってみました。
外部リンク:切片形| Desmos
外部リンク:切片形| Desmos
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