什麼是斜率計算器?
這個工具可以求出通過兩點的直線斜率(gradient,也稱 slope)。斜率代表直線的陡峭程度:每往水平方向移動一個單位,線就上升(或下降)多少。它是數學中最基本也最通用的概念,廣泛應用於代數、幾何、物理、工程與建築等領域。
使用方法
輸入直線上兩個點的座標:第一點(X₁, Y₁)與第二點(X₂, Y₂)。計算器會回傳斜率 \(m\)、垂直變化量(\(\Delta y\))、水平變化量(\(\Delta x\))、以百分比表示的坡度、以度數表示的傾斜角,以及直線 \(y = mx + b\) 的 y 截距 \(b\)。
公式說明
斜率就是垂直變化量與水平變化量的比值:
$$m = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}$$斜率為正時,直線由左往右上升;斜率為負時則往下降。斜率等於 0 代表水平線。當 \(x_2 = x_1\) 時,水平變化量為零,直線呈垂直狀態,此時斜率「無定義」(我們會以 90° 角呈現)。坡度百分比即為 \(m \times 100\),而傾斜角則是 \(\arctan(m)\)。
實例演算
以(1, 2)與(4, 8)兩點為例。垂直變化量 \(\Delta y = 8 - 2 = 6\),水平變化量 \(\Delta x = 4 - 1 = 3\),因此 \(m = 6 \div 3 = 2\)。這相當於 200% 的坡度,傾斜角為 \(\arctan(2) \approx 63.43°\)。y 截距為 \(b = y_1 - m \cdot x_1 = 2 - 2 \cdot 1 = 0\),所以這條直線為 \(y = 2x\)。
常見問題
斜率為負代表什麼?表示直線由左往右逐漸下降,也就是 x 增加時 y 隨之減少。
為什麼垂直線的斜率沒有定義?因為水平變化量(\(x_2 - x_1\))為零,而除以零在數學上無定義。此時我們會將傾斜角顯示為 90°。
斜率與坡度百分比有什麼不同?坡度百分比其實就是斜率乘以 100——例如斜率 0.05 等於 5% 的坡度。