座標平面計算機
直交座標平面上の二点間の距離、中点、傾きを求めます。
二点の座標幾何
両端点の x 座標と y 座標を入力してください。
座標平面の計算について
座標幾何は、代数と平面上の位置や図形を結び付けます。各点は、横方向の x 座標、縦方向の y 座標の順に並べた順序対で表されます。二点があれば、それらを結ぶ線分のさまざまな性質を計算できます。この計算機では直線距離、中点、傾きをまとめて求めるため、入力を繰り返さずに関連する結果を比較できます。
距離は三平方の定理から求まります。横方向の変化は x2 から x1 を引いた値、縦方向の変化は y2 から y1 を引いた値です。これらは直角三角形の二辺となるため、線分の長さは変化量の二乗和の平方根になります。各変化量を二乗するので距離は負にならず、どちらの点を先に入力しても変わりません。
中点は両端点のちょうど中間にある点です。x 座標は二つの x 値の平均、y 座標は二つの y 値の平均です。この公式は正数、負数、整数、小数の座標に使えます。中点は線分の二等分、直径からの円の中心の決定、グラフ上の対称性の確認などに役立ちます。
傾きは、横方向の変化に対する縦方向の変化の割合です。y の変化量を x の変化量で割って計算します。正の傾きは右上がり、負の傾きは右下がり、ゼロの傾きは水平線を表します。垂直線は横方向の変化がゼロで、ゼロによる除算が必要になるため、傾きは未定義と表示されます。
これら三つの量は、さまざまな解析幾何の問題に使えます。傾きが等しいことから平行線を判定でき、傾きの積が負の一なら、垂直線でない二直線が直交していると分かります。等しい距離は図形の合同の確認や円上の点の特定に役立ちます。中点は中線、垂直二等分線、図形変換の構成を助けます。
計算機は、直接公式を使った実用的な精度を保ちながら、長い小数を小数点以下六桁に丸めて表示します。厳密な根号表示が必要なら、手計算で横と縦の変化量の二乗を残してください。符号付きの変化量、特に傾きを解釈する際は点の順序をそろえてください。なお、端点を交換しても距離と中点は変わりません。
座標幾何の例
| 点 | 距離 | 中点 | 傾き |
|---|---|---|---|
| (0, 0) と (3, 4) | 5 | (1.5, 2) | 1.333333 |
| (-2, 1) と (2, 1) | 4 | (0, 1) | 0 |
| (2, -1) と (2, 5) | 6 | (2, 2) | 未定義 |
座標平面計算機の使い方
- 最初の点の x 座標と y 座標を入力します。
- 二つ目の点の x 座標と y 座標を入力します。
- 「座標から計算」を選び、距離、中点、傾きの公式を適用します。
- 三つの結果を確認し、垂直な線分では傾きが未定義になる点に注意します。
よくある質問
二点間の距離はどう計算しますか?
対応する座標を引き、それぞれの差を二乗して足し、平方根を取ります。座標の変化に三平方の定理を適用したものです。
なぜ傾きが未定義になるのですか?
垂直線では x 座標が同じなので、横方向の変化がゼロです。縦方向の変化をゼロで割ることは定義されません。
点を入れ替えると答えは変わりますか?
距離と中点は変わりません。傾きを求める二つの差は同時に符号が反転するので、その商も同じです。
小数や負の座標を使えますか?
はい。各座標には、小数形式で表した任意の有限実数を入力できます。負の座標は原点の左側や下側の点を正しく表します。
傾きがゼロとはどういう意味ですか?
二点の y 座標が同じことを意味します。線分は水平で、縦方向の変化がありません。