【偵探任務情境 01】
請運用彩色筆找出關鍵線索,完成偵探任務!
👀 畫給你看 (100% 繁體中文情境圖解)
💡 怪獸偵探看圖心得:
• 看圖破案小秘訣:細心比對圖像中的數字與箭頭變化,動手標註重點!
💡 偵探白話筆記 (思考步驟) (隨堂動手填填看)
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二元一次方程式的圖形是什麼?
每個方程式 ax + by = c 都有 的數對解 (x, y)。當把所有解點在坐標平面上,它們會排成一條 !
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線上與線外的秘密:
直線上的每一個點,都是該方程式的 ;如果不是方程式的解,絕對無法降落在這條線上!
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幾何黃金公理:
「 」!畫一條直線不需要找十個點,只要精準抓出「相異兩點」就足夠了!
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十字表格快取兩點法(找兩軸交點最輕鬆):
• 令 x = 0 代入算 y → 得到與 y 軸交點 。
• 令 y = 0 代入算 x → 得到與 x 軸交點 。
• 用直尺將兩點連成一直線,兩端畫上箭頭表示向兩端無限延伸!
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🎯 換你露一手:典範例題與即時練習
【典範例題 1】 在坐標平面上畫出方程式
2x - y = 4 的圖形,並判斷該直線不通過第幾象限?
【破案解鎖步驟】:
① 建立十字表格取兩軸交點:
• 令 x = 0 代入:2(0) - y = 4 → -y = 4 → y = ,得 y 軸交點 。
• 令 y = 0 代入:2x - 0 = 4 → 2x = 4 → x = ,得 x 軸交點 。
② 在平面上標出 (0, -4) 與 (2, 0),拿直尺連成一直線。
③ 觀察直線走向:通過第 、第 、第 象限,★ 絕不通過第 象限!
觀念釐清小撇步:提醒初學同學畫十字表格時,分別令 x = 0 與 y = 0 最快速不易錯!畫直線時兩端務必畫出箭頭表示可以無限延伸,並非受限於兩點的線段。
【即時挑戰 1】
在坐標平面上畫出方程式 x + 2y = 6 的圖形:
(1) 此直線與 x 軸交點坐標為 ,與 y 軸交點坐標為 。
(2) 觀察直線圖形,此直線「不通過」第 象限。
(3) 檢驗點是否在直線上:
• 若點 P(a, 1) 在此直線上,將 y = 1 代入得 x + 2(1) = 6 → a = 。
• 請問點 Q(-2, 5) 是否在此直線上?答: (因為 (-2) + 2(5) = 8 ≠ 6)。
偵探自我檢核:
[ ] 我能正確理解本題的解題核心觀念。
[ ] 我能細心驗算並確認答案的合理性。
💡 破案提示小撇步:解題遇到卡關時,先看左邊手繪插圖,再按照三步驟動手填寫!
【偵探任務情境 02】
請運用彩色筆找出關鍵線索,完成偵探任務!
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• 看圖破案小秘訣:細心比對圖像中的數字與箭頭變化,動手標註重點!
💡 偵探白話筆記 (思考步驟) (隨堂動手填填看)
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水平線 y = k(等同 0x + y = k):
• 不管 x 坐標是多少,高度 y 永遠等於 。
• 幾何外觀是一條平平躺著的 ,平行 x 軸、垂直 y 軸於 (0, k)。
• ⚠️ 天王級考點: 方程式 y = 0 的圖形就是【 】!
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鉛垂線 x = h(等同 x + 0y = h):
• 不管 y 坐標搭到幾樓,左右 x 永遠等於 。
• 幾何外觀是一條直直站著的 ,平行 y 軸、垂直 x 軸於 (h, 0)。
• ⚠️ 天王級考點: 方程式 x = 0 的圖形就是【 】!
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三秒口訣:
• 只看到 y → 橫切 y 軸成 (平行 x 軸)!
• 只看到 x → 直切 x 軸成 (平行 y 軸)!
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【典範例題 2】 觀察下列直線方程式,回答幾何圖形特徵:
(1) 方程式
y = 5 的圖形是一條與 x 軸
、與 y 軸垂直於
的
線。
(2) 方程式
x = -4 的圖形是一條與 y 軸
、與 x 軸垂直於
的
線。
(3) 兩直線 y = 5 與 x = -4 的交點坐標為
。
觀念釐清小撇步:『y = 0 是 x 軸』與『x = 0 是 y 軸』是全台國中段考最高頻混淆點!可強調:x 軸上的每個人高度都是 0(y=0);y 軸上的每個人左右都在中央(x=0)。
【即時挑戰 2】
(1) 通過點 P(-3, 8) 且與 x 軸平行的直線 方程式為: 。
(2) 通過點 Q(4, -6) 且與 y 軸平行的直線 方程式為: 。
(3) 通過點 A(7, 2) 且與 x 軸垂直的直線 方程式為: 。
(4) 若點 A(5, -3) 到直線 x = -1 的距離為 單位長。(提示:兩者左右相距 |5 - (-1)| = 6,高度不影響距離)
偵探自我檢核:
[ ] 我能正確理解本題的解題核心觀念。
[ ] 我能細心驗算並確認答案的合理性。
💡 破案提示小撇步:解題遇到卡關時,先看左邊手繪插圖,再按照三步驟動手填寫!
【偵探任務情境 03】
請運用彩色筆找出關鍵線索,完成偵探任務!
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💡 偵探白話筆記 (思考步驟) (隨堂動手填填看)
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什麼是待定係數法?
題目給我們直線上經過的點,我們要假設直線方程式為 ,求出未知的 a 與 b!
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標準破案三部曲:
• 第一步:設通式 → 令直線為 y = ax + b。
• 第二步:點代入 → 把已知兩點坐標代入,列出二元一次 !
• 第三步:解聯立 → 用加減消去法解出 a 與 b,寫回直線方程式!
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雷達秒殺快篩(兩點坐標有相同時):
• 若兩點的 x 坐標相同(如 (3, 5) 與 (3, -2))→ 必為鉛垂線,直接寫 !
• 若兩點的 y 坐標相同(如 (-4, 7) 與 (6, 7))→ 必為水平線,直接寫 !
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圍成三角形面積:
直線與兩軸交於 (x, 0) 與 (0, y),與兩軸圍成的三角形面積 = (|x| × |y|) ÷ 2!
【偵探任務情境 04】
請運用彩色筆找出關鍵線索,完成偵探任務!
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世紀大結合(交點即解):
解聯立方程式算出的 (x, y),正是兩條直線在坐標平面上的【 】!
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想求交點?就是解聯立!
反過來說,若題目給了交點坐標,代表這個點可以「同時代入」兩條直線方程式!
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三種相遇命運(幾何狀態與解的關係):
• 相交於一點: 斜率不同,兩線只碰面一次 → 聯立方程式 。
• 互相平行: 傾斜相同但位置不同,永遠不相碰 → 聯立方程式 。
• 重合為同一條線: 方程式本質完全相同 → 聯立方程式有 。
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【典範例題 4】 求兩直線
4x + 3y = 20 與
3x - 2y = -2 的交點坐標:
【破案解鎖步驟】:
① 列出聯立方程式:
4x + 3y = 20 …… ①
3x - 2y = -2 …… ②
② ① × 2 得:8x + 6y = 40 …… ③
③ ② × 3 得:9x - 6y = -6 …… ④
④ ③ + ④ 消去 y:17x = 34 → x = 。
⑤ 將 x = 2 代入 ①:4(2) + 3y = 20 → 8 + 3y = 20 → 3y = 12 → y = 。
⑥ 兩直線交點坐標為: 。
觀念釐清小撇步:第 4 題帳篷面積是段考與會考的經典素養題!兩直線與 x 軸圍成的三角形,底邊長度是地面兩釘子的距離(大坐標減小坐標),高就是頂點交點的 y 坐標!
【即時挑戰 4】
(1) 兩直線 2x + y = 5 與 x - y = 1 的交點坐標為 。
(2) 判斷下列聯立方程式圖形的幾何關係(填「相交於一點」、「互相平行」或「重合」):
• Ⓐ 二元一次聯立方程組【2x - 3y = 6 且 4x - 6y = 12】→ 圖形關係為【 】。
• Ⓑ 二元一次聯立方程組【x + 2y = 4 且 2x + 4y = 5】→ 圖形關係為【 】。
(3)(會考延伸挑戰)若直線 L₁ 與 L₂ 的交點為 A(2, 4),且兩直線與 x 軸分別交於 B(-3, 0) 與 C(5, 0),則此兩直線與 x 軸所圍成的三角形面積為 平方單位。
(提示:帳篷面積法!底邊 BC = 5 - (-3) = 8,帳篷頂端高為 y 坐標 4,面積 = 8 × 4 ÷ 2 = 16)
偵探自我檢核:
[ ] 我能正確理解本題的解題核心觀念。
[ ] 我能細心驗算並確認答案的合理性。
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