如何用代数方法求两条直线的交点(algebraically find the intersection of two lines)

当直线在二维图形上相交时,它们只在一个点相交,由一组x{\displaystyle x}和y{\displaystyle y}坐标描述。因为两条线都经过该点,所以您知道x{\displaystyle x}和y{\displaystyle y}坐标必须同时满足这两个方程。通过一些额外的技术,你可以用类似的逻辑找到抛物线和其他二次曲线的交点。...

方法1方法1/2:寻找两条直线的交点

  1. 1用y{\displaystyle y}在左侧写出每行的方程式。如有必要,重新排列方程式,使y{\displaystyle y}单独位于等号的一侧。如果方程式使用f(x){\displaystyle f(x)}或g(x){\displaystyle g(x)}而不是y{\displaystyle y},则将此项分开。记住,你可以通过对双方执行相同的操作来取消条款。从基本方程y=mx+b{\displaystyle y=mx+b}开始。如果你不知道这些方程式,根据你掌握的信息找出它们。示例:您的两行是y=x+3{\displaystyle y=x+3}和y−12=−2x{\displaystyle y-12=-2x}。要在第二个等式中单独得到y{\displaystyle y},请在每边加上12:y=12−2x{\displaystyle y=12-2x}。
  2. Image titled Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 1yyf(x)g(x)yy=mx+by=x+3y-12=-2xyy=12-2x
  3. 2将等式的右侧设置为彼此相等。我们正在寻找一个点,其中两行具有相同的x{\displaystyle x}和y{\displaystyle y}值;这是界线交叉的地方。两个方程的左边只有y{\displaystyle y},所以我们知道右边是相等的。写一个新的方程式来表示这一点。例如,如果你想知道y=x+3与y=12-2x的交叉点,你可以通过写x+3=12-2x将它们相等。
  4. Image titled Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 2xyy
  5. 3.解x。新方程只有一个变量x{\displaystyle x}。通过在两边执行相同的操作,使用代数解决这个问题。在方程的一侧获取x{\displaystyle x}项,然后将其转换为x=??{\displaystyle x=??}。(如果不可能,请跳到本节末尾。)示例:x+3=12−2x{\displaystyle x+3=12-2x}每边加2x{\displaystyle 2x}:3x+3=12{\displaystyle 3x+3=12}每边减去3:3x=9{\displaystyle 3x=9}每边除以3:x=3{\displaystyle x=3}。。
  6. Image titled Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 3xx{\displaystyle x=??}x+3=12-2x2x3x+3=123x=9x=3
  7. 4使用这个x{\displaystyle x}-值来求解y{\displaystyle y}。为任一行选择方程式。用找到的答案替换等式中的每个x{\displaystyle x}。对y{\displaystyle y}进行算术运算。示例:x=3{\displaystyle x=3}和y=x+3{\displaystyle y=x+3}y=3+3{\displaystyle y=3+3}y=6{\displaystyle y=6}
  8. Image titled Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 4xyxyx=3y=x+3y=3+3y=6
  9. 5检查你的工作。最好将x{\displaystyle x}-值插入另一个等式,看看是否得到相同的结果。如果你得到了不同的y{\displaystyle y}解决方案,请返回并检查你的工作是否有错误。示例:x=3{\displaystyle x=3}和y=12−2x{\displaystyle y=12-2x}y=12−2(3){\displaystyle y=12-2(3)}y=12−6{\displaystyle y=12-6}y=6{\displaystyle y=6}这是与之前相同的答案。我们没有犯任何错误。
  10. Image titled Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 5xyx=3y=12-2xy=12-2(3)y=12-6y=6
  11. 6写下交叉点的x{\displaystyle x}和y{\displaystyle y}坐标。现在您已经解出了两条线相交点的x{\displaystyle x}-值和y{\displaystyle y}-值。以x{\displaystyle x}-值作为第一个数字,将该点作为坐标对写下来。示例:x=3{\displaystyle x=3}和y=6{\displaystyle y=6}这两条线在(3,6)处相交。
  12. Image titled Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 6xyxyxx=3y=6
  13. 7.处理不寻常的结果。有些方程使x{\displaystyle x}无法求解。这并不总是意味着你犯了错误。一对直线有两种方法可以得到一个特殊的解决方案:如果两条直线平行,它们就不相交。x{\displaystyle x}项将被抵消,等式将简化为错误语句(例如0=1{\displaystyle 0=1})。写下“直线不相交”或“没有真正的解”作为你的答案。如果这两个方程描述的是同一条直线,那么它们在任何地方都“相交”。x{\displaystyle x}项将被抵消,等式将简化为一个真正的语句(例如3=3{\displaystyle 3=3})。写“这两行是一样的”作为你的答案。。
  14. Image titled Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 7xx0=1x3=3

方法2方法2/2:二次方程问题

  1. 1认识二次方程。在二次方程中,一个或多个变量是平方的(x2{\displaystyle x^{2}或y2{\displaystyle y^{2}),没有更高的幂。这些方程式所代表的直线是曲线,因此它们可以在0、1或2点处与直线相交。本节将教您如何找到问题的0、1或2解决方案。用括号展开方程,检查它们是否是二次方程。例如,y=(x+3)(x){\displaystyle y=(x+3)(x)}是二次的,因为它扩展为y=x2+3x。{\displaystyle y=x^{2}+3x.}圆或椭圆的方程既有x2{\displaystyle x^{2}项,也有y2{\displaystyle y^{2}项。如果您在这些特殊情况下遇到问题,请参阅下面的提示部分。。
  2. Image titled Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 8x^{2}y^{2}y=(x+3)(x)y=x^{2}+3x.x^{2}y^{2}
  3. 2.用y写出方程式。如有必要,重写每个方程式,使y在一边。示例:找到x2+2x的交点−y=−1{\displaystyle x^{2}+2x-y=-1}和y=x+7{\displaystyle y=x+7}。按照y:y=x2+2x+1{\displaystyle y=x^{2}+2x+1}和y=x+7{\displaystyle y=x+7}重写二次方程。这个例子有一个二次方程和一个线性方程。两个二次方程的问题用类似的方法解决。
  4. Image titled Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 9x^{2}+2x-y=-1y=x+7y=x^{2}+2x+1y=x+7
  5. 3将这两个方程组合起来,以抵消y。一旦你把两个方程都设为y,你就知道没有y的两边是相等的。例如:y=x2+2x+1{\displaystyle y=x^{2}+2x+1}和y=x+7{\displaystyle y=x+7}x2+2x+1=x+7{\displaystyle x^{2}+2x+1=x+7}
  6. Image titled Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 10y=x^{2}+2x+1y=x+7x^{2}+2x+1=x+7
  7. 4.将新方程排列成一边等于零。使用标准的代数技巧将所有的项都放在一边。这将设置问题,以便我们在下一步中解决它。示例:x2+2x+1=x+7{\displaystyle x^{2}+2x+1=x+7}从每一侧减去x:x2+x+1=7{\displaystyle x^{2}+x+1=7}从每一侧减去7:x2+x−6=0{\displaystyle x^{2}+x-6=0}
  8. Image titled Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 11x^{2}+2x+1=x+7x^{2}+x+1=7x^{2}+x-6=0
  9. 5解二次方程。一旦你把一边设为零,有三种方法可以解二次方程。不同的人发现不同的方法更容易。您可以阅读关于二次公式或“完成平方”的内容,或者跟随这个分解方法的示例:示例:x2+x−6=0{\displaystyle x^{2}+x-6=0}因子分解的目标是找到两个相乘的因子,从而得出这个等式。从第一项开始,我们知道x2{\displaystyle x^{2}}可以分为x和x。写下(x)(x)=0来显示这一点。最后一学期是-6。列出每对相乘得到负六的因子:−6.∗1{\displaystyle-6*1},−3.∗2{\displaystyle-3*2},−2.∗3{\displaystyle-2*3},以及−1.∗6{\displaystyle-1*6}。中间项是x(可以写成1x)。把每一对因素加在一起,直到得到1作为答案。正确的一对因素是−2.∗3{\displaystyle-2*3},自−2+3=1{\displaystyle-2+3=1}。用以下两个因素来填补你答案中的空白:−2) (x+3)=0{\displaystyle(x-2)(x+3)=0}。。
  10. Image titled Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 12x^{2}+x-6=0x^{2}-6*1-3*2-2*3-1*6-2*3-2+3=1(x-2)(x+3)=0
  11. 6注意x的两种解决方案。如果你工作太快,你可能会找到一个解决问题的办法,却没有意识到还有第二个办法。下面是如何找到相交于两点的直线的两个x值:例如(因式分解):我们得到了方程(x−2) (x+3)=0{\displaystyle(x-2)(x+3)=0}。如果括号中的任一因子等于0,则方程为真。一个解决方案是x−2=0{\displaystyle x-2=0}→ x=2{\displaystyle x=2}。另一种解决方案是x+3=0{\displaystyle x+3=0}→ x=−3{\displaystyle x=-3}。例如(二次方程或完成平方):如果你用这些方法中的一种来解你的方程,就会出现一个平方根。例如,我们的方程变成了x=(−1+25)/2{\displaystyle x=(-1+{\sqrt{25})/2}。记住,平方根可以简化为两种不同的解:25=5∗5{\displaystyle{\sqrt{25}}=5*5},和25=(−5)∗(−5) {\displaystyle{\sqrt{25}}=-5)*-5}。写出两个方程,每种可能性一个,每一个都解x。。
  12. Image titled Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 13(x-2)(x+3)=0x-2=0x=2x+3=0x=-3x=(-1+{\sqrt {25}})/2{\sqrt {25}}=5*5{\sqrt {25}}=(-5)*(-5)
  13. 7用一个或零个解决方案解决问题。两条几乎不接触的线只有一个交点,两条从不接触的线没有交点。下面是如何认识这些问题的方法:一个解决方案:将问题分解为两个相同的因子((x-1)(x-1)=0)。当插入二次公式时,平方根项是0{\displaystyle{\sqrt{0}}。你只需要解一个方程。没有真正的解决方案:没有满足要求的因素(求和到中期)。当插入二次公式时,平方根符号下会出现一个负数(例如−2{\displaystyle{\sqrt{-2}})。写“没有解决方案”作为你的答案。。
  14. Image titled Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 14{\sqrt {0}}{\sqrt {-2}}
  15. 8将你的x值插回到原始方程中。一旦你有了交点的x值,把它插回到你开始的方程中。求解y以找到y值。如果你有第二个x值,同样重复这个。示例:我们找到了两个解决方案,x=2{\displaystyle x=2}和x=−3{\displaystyle x=-3}。我们的其中一行有等式y=x+7{\displaystyle y=x+7}。插入y=2+7{\displaystyle y=2+7}和y=−3+7{\displaystyle y=-3+7},然后求解每个方程,得到y=9{\displaystyle y=9}和y=4{\displaystyle y=4}。。
  16. Image titled Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 15x=2x=-3y=x+7y=2+7y=-3+7y=9y=4
  17. 9写出点坐标。现在用坐标形式写出答案,用交点的x值和y值。如果您有两个答案,请确保将正确的x值与每个y值匹配。示例:当我们插入x=2{\displaystyle x=2}时,我们得到了y=9{\displaystyle y=9},所以一个交点在(2,9)处。第二个解的相同过程告诉我们另一个交点位于(-3,4)。
  18. Image titled Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 16x=2y=9
  • 圆或椭圆的方程式有一个x2{\displaystyle x^{2}项和一个y2{\displaystyle y^{2}项。要求圆与直线的交点,请求解线性方程中的x。用解代替圆方程中的x,你会得到一个更简单的二次方程。这些问题可以有0、1或2个解决方案,如上述方法所述。
  • 圆和抛物线(或其他二次曲线)可以有0、1、2、3或4个解。找出两个方程中的平方变量——假设它是x2。求解x2{\displaystyle x^{2}},并用另一个等式中的x2{\displaystyle x^{2}替换答案。求解y得到0、1或2个解。将每个解插回原始的二次方程并求解x。每个解可以有0、1或2个解。
  • 发表于 2022-03-02 22:50
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  • 分类:教育

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