端點計算器
根據線段的一個已知端點與中點,求出另一端點。
未知端點座標
輸入同一座標系中的一個端點與中點。
關於求解未知端點
線段有兩個端點,中點恰好位於兩端之間的正中央。在笛卡兒座標平面中,中點的 x 座標是兩端點 x 座標的平均值,y 座標則是兩端點 y 座標的平均值。若已知一個端點與中點,就能重新整理平均值公式,求出另一端點。未知的 x 座標等於中點 x 座標的兩倍減去已知端點的 x 座標,y 座標也遵循相同規則。
這項計算成立,是因為中點將線段分成兩段相等的有向位移。從已知端點出發,沿水平與垂直方向移動一定距離到達中點;再從中點重複相同位移,就能到達未知端點。減法公式描述的正是以中點為對稱中心的點對稱關係。它適用於所有象限,接受負數、零、小數或整數座標。兩個座標維度可獨立處理,因此不必計算距離或斜率。
端點問題常見於座標幾何、解析幾何、電腦圖學、製圖、測量、設計與向量應用,也可能出現在需要重新整理中點公式的代數練習中。本計算器顯示求得的有序數對,再與已知端點取平均值以供核對。核對所得的座標應重現輸入的中點;若一致,結果就滿足兩個座標方程式。必要時,顯示值會四捨五入至小數點後八位,而一般整數及較短的小數答案仍保持易讀。
請將每個 x 座標與中點的 x 座標配對,將每個 y 座標與中點的 y 座標配對。座標有順序,交換 x 與 y 會改變點的位置。也要區分端點與線段長度:本工具需要的是位置,例如橫座標為二、縱座標為三的點,而不是兩點之間的距離。兩組輸入必須使用相同的座標尺度與參考原點。在三維空間中,對 z 套用同一公式即可延伸此方法,但本計算器專注於標準二維平面。也可畫出三個點來直觀檢查:中點應在線段上,且前後兩半的水平與垂直位移應分別相等。
端點計算範例
| 已知點與中點 | 未知端點 | 核對 |
|---|---|---|
| 點 (2, 3),中點 (5, 7) | (8, 11) | 兩端點座標取平均值,得到 (5, 7)。 |
| 點 (-3, 4),中點 (1.5, -2) | (6, -8) | 負數與小數座標同樣適用。 |
| 點 (0, 0),中點 (-2, 3) | (-4, 6) | 此例中,中點座標是未知端點座標的一半。 |
如何求另一端點
- 輸入已知端點的 x 與 y 座標。
- 輸入中點對應的 x 與 y 座標。
- 選取「求另一端點」,找出已知點以中點為中心的對稱點。
- 確認顯示的中點核對值與原始中點一致。
常見問題
求未知端點的公式是什麼?
將中點的每個座標乘以二,再減去已知端點的對應座標。對 x 與 y 分別進行此運算。
座標可以是負數嗎?
可以,任何象限的座標都有效。加倍與相減時,請保留每個負號。
如何核對結果?
先求已知端點與計算端點的 x 座標平均值,再求 y 座標平均值。這兩個平均值應組成原來的中點。
端點的順序重要嗎?
任一端點都可以作為已知點。計算器一律傳回位於所給中點另一側的端點。
這個方法能用於三維空間嗎?
可以,z 座標也能使用相同的中點公式變形。本計算器是為二維有序數對設計的。