В основата на всеки математически модел е връзката между причина и следствие. Независимата променлива представлява входа или „причината“, която контролирате или променяте, докато зависимата променлива е „ефектът“ или резултатът, който наблюдавате и измервате в отговор на тези промени.
Акценти
Независимата променлива е „Вход“, докато зависимата е „Изход“.
На графиката „x“ се движи от едната страна до другата, а „y“ се движи нагоре и надолу.
Зависима променлива не може да съществува без независима променлива, която да я дефинира.
В науката обикновено променяте само една независима променлива наведнъж, за да се гарантира справедливост на тестовете.
Какво е Независима променлива?
Входната стойност, която се променя или контролира в математическо уравнение или експеримент.
Обикновено се представя с буквата „x“ в стандартна координатна равнина.
Това е променливата, която изследователите или математиците манипулират, за да видят какво се случва.
В графика независимата променлива почти винаги е нанесена по хоризонталната ос X.
Промените в тази променлива не зависят от състоянието на която и да е друга променлива в системата.
Често срещани примери включват време, разстояние или количеството добавено вещество.
Какво е Зависима променлива?
Изходната стойност, която се променя в отговор на независимата променлива.
Обикновено се представя с буквата „y“ или с нотацията f(x) във функциите.
Стойността му „зависи“ изцяло от входните данни, предоставени от независимата променлива.
В графика зависимата променлива е нанесена по вертикалната ос Y.
Той представлява резултата, резултата или измерването, което се изучава.
Често срещани примери включват обща цена, промяна в температурата или резултати от тестове.
Сравнителна таблица
Функция
Независима променлива
Зависима променлива
Роля
Причината / Входът
Ефектът / Резултатът
Графична ос
Хоризонтално (ос X)
Вертикално (ос Y)
Общ символ
х
y или f(x)
Контрол
Директно манипулирано
Измерено/Наблюдавано
Последователност
Случва се първо
Случва се в резултат на
Име на функция
Аргументът
Стойността на функцията
Подробно сравнение
Динамиката на причината и следствието
Мислете за независимата променлива като за „шофьора“, а за зависимата променлива като за „пътника“. Независимата променлива е тази, която имате властта да промените, например колко часа учите. Зависимата променлива – резултатът ви от изпита – е резултатът, който се променя поради действията на шофьора.
Визуализиране върху графика
Когато разглеждате линейна графика, има причина осите да са стандартизирани. Като поставим независимата променлива на оста X (отдолу), можем лесно да проследим „напредъка“ или „входа“ и да видим как зависимата променлива на оста Y (отстрани) се покачва или спада в отговор. Това оформление е универсалният език за визуализация на данни.
Функционална зависимост
В уравнението $y = 2x + 3$, $x$ е независимата променлива, защото можете да изберете произволно число, което да заместите в нея. След като направите този избор, $y$ е „заключена“ – стойността ѝ се определя от математическите изчисления, извършени върху $x$. Ето защо наричаме $y$ функция на $x$.
Идентифициране на променливи в сценарии
За да ги различите в реален проблем, запитайте се: „Кое от двете влияе на другото?“ Ако измервате колко расте едно растение въз основа на количеството вода, което получава, водата е независима (вие я контролирате), а височината е зависима (то реагира на водата).
Предимства и Недостатъци
Независим
Предимства
+Под контрола на изследователя
+Предвидима начална точка
+Лесно за стандартизиране
+Основен двигател на данните
Потребителски профил
−Ограничено от ограничения
−Трябва да се избира внимателно
−Може да бъде повлияно от пристрастия
−Изисква логически подбор
Зависим
Предимства
+Предоставя действителните данни
+Показва крайния резултат
+Отразява въздействието върху реалния свят
+Измерим резултат
Потребителски профил
−По-трудно за контролиране
−Може да бъде повлияно от шум
−Разчита на точността на X
−Може да бъде подвеждащо, ако X е грешен
Често срещани заблуди
Миф
Независимата променлива винаги е времето.
Реалност
Въпреки че времето е много често срещана независима променлива, защото се движи напред независимо от други фактори, то не е единствената. Например, във физиката налягането може да бъде независимата променлива, която променя точката на кипене на водата.
Миф
Един експеримент може да има само по един от всеки.
Реалност
В сложната математика и наука може да има множество независими променливи (като слънчева светлина И вода), които влияят на една зависима променлива (растеж на растенията). Те се наричат многовариантни зависимости.
Миф
Независимата променлива винаги е „отляво“ на уравнението.
Реалност
Уравненията могат да бъдат записани по много начини, например $x = y/2$. Не разчитайте на позицията; вместо това вижте коя променлива се използва за изчисляване на другата.
Миф
Зависимата променлива винаги е „по-голямото“ число.
Реалност
Размерът няма нищо общо с това. Много голяма независима променлива (като 1 000 000 мили) може да доведе до малка зависима променлива (като количеството гориво, останало в резервоара).
Често задавани въпроси
Как да запомня кое е кое?
Използвайте акронима „DRY MIX“. DRY е съкращение от Зависим, Отговарящ, по ос Y. MIX е съкращение от Манипулиран, Независим, по ос X. Ако можете да запомните това, винаги ще знаете как да ги изобразите на графика и какво представляват.
Може ли една променлива да бъде едновременно независима и зависима?
Не е в едно и също изчисление, но може да разменя ролите в различни контексти. Например, „Часове учене“ е независима променлива за „Оценка от теста“, но „Часове учене“ може да е зависима променлива, ако разглеждате как „Количество кафе“ влияе на способността ви да останете будни.
Къде да поставя тези променливи в таблицата?
Стандартната математическа практика е независимата променлива да се постави в лявата колона, а зависимата променлива - в дясната. Това имитира начина, по който четем отляво надясно, виждайки причината преди следствието.
Какво се случва, ако няма връзка между тях?
В статистиката, ако зависимата променлива не се променя, независимо от действията, предприети с независимата променлива, графиката ще покаже плоска хоризонтална линия. Това означава, че променливите са „некорелирани“.
Защо „x“ обикновено е независимата променлива?
Това е историческа конвенция, въведена от Рене Декарт. Той избира букви от края на азбуката (x, y, z) за променливи и букви от началото (a, b, c) за константи, а „x“ просто става първи избор по подразбиране за входни данни.
Какво е „контролирана променлива“ в сравнение с тези две?
Контролирана променлива е нещо, което запазвате абсолютно еднакво, за да не обърка резултатите си. Например, ако тествате как различните торове (независими) влияят на растежа (зависими), трябва да запазите „Вид растение“ и „Количество слънце“ едни и същи – това са вашите контроли.
Как работят тези променливи в компютърното програмиране?
Във функция като `calculateTotal(price, tax)`, параметрите `price` и `tax` са независими променливи. Стойността, която функцията връща – `total` – е зависимата променлива.
Независимата променлива винаги ли трябва да е число?
Не. В статистиката независимите променливи могат да бъдат категории (като „Пол“ или „Тип автомобил“). Те се наричат „качествени“ независими променливи, но те все пак са изследваната „причина“.
Решение
Определете независимата променлива като фактора, който променяте, или „началната точка“ на вашето изчисление. Означете зависимата променлива като резултата, който се опитвате да намерите, или точката от данните, която се измества, когато се измести първата променлива.