Begrebet hældning er måske mere kendt for dig i hverdagssproget end som et formelt udtryk i matematik. Faktisk henviser de til det samme: en ændring i lodret position, der ledsager en ændring i vandret position. Hvis du bevæger dig sammen uden ændringer i din højde (dvs. lodret position i forhold til nogle fast referencepunkt i et koordinatsystem), kan du bemærke, at der er nul hældning langs din sti.
Som det ofte er tilfældet i naturvidenskab, har et udtryk med en generel eller endog poetisk betydning i dagligdagen en meget specifik definition i praksis. I dette tilfælde er hældningen på en linje på en graf dens stigning divideret med dens løb, hvilket i sig selv muligvis ikke betyder noget endnu. Den procentvise hældning er igen et let aritmetisk skridt fremad fra selve hældningens værdi.
Hvad er hældningen i matematik?
På et standardkoordinatsystem i to dimensioner er ændringer i vandret (venstre-højre) position angivet ved en ændring i x-koordinaten, og lodrette (op-ned) ændringer ledsages af ændringer i y-koordinat. Forskellen mellem de endelige og indledende y-værdier divideret med forskellen mellem de endelige og indledende x-værdier kaldes
Det er vigtigt, at ændringernes tegn skal bevares. Dette skyldes, at skråninger kan være positive eller negative. En positiv hældning er forbundet med linjer, der bevæger sig opad i forhold til vandret med x-forskydning, mens en negativ hældning er forbundet med linjer, der bevæger sig nedad i forhold til vandret med x-forskydning.
- En almindelig hældningsformel er m = (yf- yjeg)/(xf- xjeg), hvor abonnementerne i og f angiver henholdsvis start- og slutværdier.
Hældningsberegningseksempel
Eksempel: En myre bevæger sig fra punktet (−4, 5) til punktet (2, −7). Hvad er hældningen på linjen mellem dem?
Anvendelse af formlen ovenfor giver
( (−7) − 5)/(2 −(−4)) = −12/6 = −2
Hældning vs. Procent hældning
Eksempel: Hvad er det lodrette fald på en 2 procents hældning i fødder over en vandret afstand på 150 fod?
Først skal du løse hældningen i decimaltal under hensyntagen til, at procenten kun er 100 gange det oprindelige tal:
Procent hældning = 100 (stige / løbe); −2 = 100 (stige / løbe); (stige / løbe) = −2/100 = −0.02
Således (stig / løb) = −0.02 og "løb" er 150, er "stigning" i fødder faktisk et fald: (−0.02) (150 fod) = 3 fod.
Kvotienten (stigning / løb) har en specifik betydning i trigonometri. Det er tangent af vinklen mellem den skrånende linje og den vandrette (x-akse). I en højre trekant er dette kvotient skrevet "(modsat side / tilstødende side)" og forkortes tan.
Procent karakter
Måske har du hørt eller set udtrykket procentgrad. Dette ses normalt i en transportsammenhæng og betyder det samme som procent hældning. Interstate motorveje i USA har ofte skilte, der advarer om kommende stejle nedkørsler og bemærker dette med "6% GRADE" eller lignende skiltning.
Eksempel: Sig, at du kører op ad Mount Washington Automobile Road i det nordøstlige USA for at tjekke efterårsløvet i dalene nedenfor. Vejen fra bjergets bund til toppen er 12 km lang. Et skilt ved basen i Gorham, New Hampshire, indikerer, at vejen har en karakter på 12 procent. Hvis toppen af bjerget er 6.288 fod over havets overflade, hvad er den omtrentlige højde for starten af vejen?
Du ved, at (stige / løbe) = 0,12, og at "løbet" er (7,6 miles) (5,280 fod / mil) = 40,128 fod. At multiplicere dette med 0,12 giver 4.815. Således starter vejen ca. (6.288 - 4.815) = 1.473 fod over havets overflade.
Hældningsprocentberegner
Se ressourcerne for et online værktøj, der konverterer mellem hældning og procentgrad, med grader brugt til vinklerne, hvis det ønskes.