學習重點 能分清楚自變數與應變數,依重量、價錢或成績調整情境,建立 y=kx+b 或 y=kx 的關係式。 理解斜率代表「x 每增加一單位,y 所增加的量」;截距的意義要依變數的定義解讀。 能由增加量、已知交易資料或兩點座標,求出一次函數的係數。 能將兩組對應條件列成二元一次聯立方程式求係數,並將結果代回驗算。 能辨別總重量與淨重量、折扣前後金額,以及人數與累積人數,避免用錯資料。 核心觀念 一、一次函數的形式與係數意義 本單元的線型關係可寫成 y=kx+b。其中 x 為自變數,y 為隨 x 改變的應變數;k 是斜率,b 是 y 軸截距。「線型函數」包含一次函數(k≠0)與常數函數(k=0),圖形都是直線;題目說「成線型函數關係」,就是可以設成 y=kx+b 來求解。 斜率 k=y 的變化量÷x 的變化量,也就是 k=(y₂-y₁)÷(x₂-x₁)。例如 x 是公斤數、y 是元數,斜率的單位就是「元/公斤」。截距 b 則是將 x=0 代入公式所得的 y 值;是否具有實際情境意義,要看 x=0 是否在合理範圍內。 關係式特徵判斷重點 y=kx圖形通過原點沒有固定加減項,y 與 x 成正比 y=kx+b,b≠0圖形不通過原點含固定費用、折扣或重量扣除等因素 解題時先寫明「x 代表什麼、y 代表什麼」,再判斷是否有固定項,不能只看見「單價固定」就一律認定截距為零,也不能看見題目出現「減 5 元」就一律認定有截距。 二、重量與價錢:先用增加量求單價,再扣出空籃重量 當同一商品的單價固定時,單價=增加的價錢÷增加的商品重量。因為前後使用同一個容器,容器重量不變,取差後即可排除容器的影響。 例如增加 0.5 公斤商品,多付 20 元,表示每公斤單價為 20÷0.5=40 元。0.5 公斤是半公斤,因此每公斤單價是增加金額的兩倍,而不是 20 元。 設含籃總重量為 x 公斤,空籃重量為 c 公斤,商品價錢為 y 元,則淨重量為 x-c,故: y=40(x-c)=40x-40c。 已知含籃總重量為 18 公斤、商品金額為 620 元,可先求商品淨重量為 620÷40=15.5 公斤,再由總重量減去淨重量,得到空籃重量為 18-15.5=2.5 公斤。 也可以直接用兩點求直線:以(總重量,價錢)表示,兩筆資料為 (18,620) 與 (18.5,640)。斜率 k=(640-620)÷(18.5-18)=40,代入得 620=40×18+b,b=-100,所以 y=40x-100。價錢為 0 時對應的總重量就是空籃重量:0=40x-100,x=2.5。 從係數來看,y=kx+b 中 b=-kc,因此 空籃重量 c=-b÷k,也就是直線與 x 軸交點的橫坐標。本例截距是-100(單位是元),空籃重量是 2.5 公斤,兩者不可混為一談。 在此情境下,實際總重量須滿足 x≥c。公式延伸至 x=0 所得的負截距只是直線的代數性質,不代表真的會支付負價錢。 三、折扣與單價:先還原原價,再套用購買條件 遇到「自備容器減固定金額」,應先分清楚商品原價與實際付款。設每公克單價為 k 元,購買 x 公克,原價為 kx 元;若符合減 5 元的條件,付款才是 kx-5。 例如購買 250 公克且自備容器,實付 295 元,應列出 250k-5=295。先把折扣加回,得 250k=300,因此 k=1.2 元/公克(即 6/5 元/公克)。 求出單價後,必須重新檢查要建立公式的對象是否符合優惠條件: 購買條件付款關係式函數類型 沒有自備容器y=1.2x(=6/5 x)正比,圖形過原點 自備容器,符合減 5 元條件y=1.2x-5(=6/5 x-5)截距為-5 折扣只用來還原已知交易的商品原價,不能因為計算單價時曾經使用折扣,就把減 5 元套到沒有自備容器者的付款公式。選項常以分數形式呈現,要能辨認 1.2=6/5,並與 5/6、295/250 等錯誤係數區分。 四、由兩點求一次函數解析式 已知直線通過 P(x₁,y₁)、Q(x₂,y₂),且 x₁≠x₂,可依下列步驟求解析式: 求斜率:k=(y₂-y₁)÷(x₂-x₁)。 代入其中一點:由 y₁=kx₁+b,求得 b=y₁-kx₁。 寫成 f(x)=kx+b,再將另一點代入驗算。 例如通過 (1,5) 與 (3,9):k=(9-5)÷(3-1)=2,b=5-2×1=3,得 f(x)=2x+3;代入 (3,9) 檢查:2×3+3=9,正確。 也可以先寫成點斜式 y-y₁=k(x-x₁),再整理為 f(x)=kx+b。計算座標差時,分子與分母必須採用相同的相減順序,不能分子用 y₂-y₁,分母卻用 x₁-x₂。 若需要求座標軸交點:與 x 軸相交時令 y=0;與 y 軸相交時令 x=0。因此 k≠0 時,與 x 軸交點 A 為 (-b÷k,0),與 y 軸交點 B 為 (0,b)。若兩點的 x 座標相同而 y 座標不同,所決定的是鉛直線,不能寫成 y=f(x) 的函數形式。 申論題作答時,要依序寫出「斜率計算 → 代點求截距 → 寫出 f(x) → 代回驗算」,數值須依題目實際給定的兩點座標計算。 五、成績線性轉換:由兩組對應值聯立求係數 設原始成績為 x,調整後成績為 y,公式為 y=Ax+B。A 控制分數差距的倍數,B 則將各分數統一加上相同數值。 若須將原始成績的眾數調成指定分數,應先從統計表找出眾數。眾數是出現人數最多的成績值,不是最多的人數本身,也不是累積人數最大的那個成績。 若表中只有依成績遞增排列的累積人數,則各成績的人數=本列累積人數-前列累積人數;首列人數就是首列累積人數。找出人數最多的一列,再讀取其對應成績。若表中同時列出人數與累積人數,直接看「人數」欄即可。 設讀出的原始眾數為 m,要求它調成 70 分,且原始 90 分調成 100 分,便列成: Am+B=7090A+B=100 兩式相減可消去 B,得到 A(90-m)=30。因此在 m≠90 時: A=30÷(90-m),B=100-90A。 例如若眾數為 60,則 A=30÷30=1,B=100-90=10,公式為 y=x+10;代回檢查:60→70、90→100,皆符合。實際作答時須以原表讀出的眾數代入計算。 若 m=90,便等於要求同一個輸入同時對應 70 與 100,條件互相矛盾,無解。求得係數後,應將兩組條件各代入一次,確認皆符合目標分數。 常考陷阱 直接用付款除以含籃總重量:620÷18 不是單價,因為 18 公斤含竹籃;應先用增購的重量與金額求單價。 把增加 0.5 公斤的價錢當成每公斤單價:20 元是半公斤的價錢,每公斤應為 40 元;若誤用 20 元/公斤,會算出淨重 31 公斤,大於總重量,明顯不合理。 把截距當作空籃重量:以總重量為 x、價錢為 y 時,截距的單位是元;空籃重量是價錢為 0 時的 x 值,即 -b÷k。 算出淨重量就停下:15.5 公斤是番茄重量,題目問的是空竹籃,還要用 18 減去。 用折扣後付款直接除以重量:295÷250=1.18 會低估單價;固定折扣應先加回,得 300÷250=1.2。 將優惠套用到不符合條件的人:沒有自備容器時,付款公式是 y=1.2x,不應寫成 y=1.2x-5;也不能寫成 y=1.2x+5。 單價倒數:每公克的價錢是 300÷250=6/5,不是 250÷300=5/6。 斜率分子、分母相減方向不一致:兩點的順序必須一致,否則斜率正負會算錯。 混淆座標軸交點:x 軸上的點是 y=0;y 軸上的點是 x=0。 把累積人數當作各分數人數:須先取相鄰差,才能正確判斷眾數。 把眾數的「人數」代入公式:代入 Ax+B 的應是眾數所對應的成績,而不是人數。 只用一組條件求兩個係數:求 A、B 需要兩組不同輸入的對應條件;申論作答要呈現列式、消去與代回。 記憶口訣 增量求單價,總重扣空籃;折扣先加回,公式看條件。 兩點先求斜,再代求截距;累積先作差,兩組列聯立。