斜截式
xié jié shì
斜截式是把直线方程写成 y = mx + b 的形式,其中 m 是斜率,b 是 y 轴截距。
Formula
y = mx + b
Definition
斜截式把非竖直直线的方程写成 $y = mx + b$,其中 $m$ 是斜率(陡峭程度与方向),$b$ 是 y 轴截距,即直线与 y 轴相交的点。任何线性方程都可以通过解出 $y$ 而改写为这种形式,这使它成为绘图以及一眼看出直线关键特征最常用的形式。严格地说,它是非竖直仿射函数 $f: \mathbb{R} \to \mathbb{R}$ 作为次数为 $1$ 的多项式的唯一表示,其中 $m$ 是常数导数 $f'(x)$,$b = f(0)$ 是初始值;这一形式在多元回归中推广为 $y = m_1x_1 + m_2x_2 + \ldots + b$,其中每个 $m_i$ 都是一个偏斜率。
Example
$y = 2x + 3$ 的斜率为 $m = 2$,y 轴截距为 $b = 3$;作图时从 $(0, 3)$ 出发,向上移动 $2$、向右移动 $1$。要把 $3x - 2y = 8$ 转换成这种形式,先减去 $3x$ 得到 $-2y = -3x + 8$,再除以 $-2$:$y = \frac{3}{2}x - 4$。成本模型 $C(x) = 0.15x + 25$ 每件商品的边际成本为 $0.15$,固定成本为 $25$,斜截式直接把这些经济参数分离了出来。
Key Insight
这种形式最便于作图:$b$ 告诉你从哪里出发,$m$ 告诉你朝哪个方向走,它也让比较两条直线变得简单,$m$ 值相同意味着两线平行,$m$ 值相乘为 $-1$ 意味着两线垂直。用线性代数的语言来说,由于常数 $b$ 的存在,$y = mx + b$ 是一个仿射映射而非严格意义上的线性映射;纯粹的线性映射必须满足 $f(0) = 0$,这就要求 $b = 0$。