中点計算機

中間点
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二つの点の中点とは、その座標が両端点の座標の平均値となる点のことです。2次元の場合には(x1, y1)および(x2, y2)を入力し、3次元の場合にはz値も追加すると、計算機は中点、両点間の距離、およびそれらを結ぶ線分の傾きを返します(中点が垂直な平分線問題における解法の一部となる場合に特に役立ちます)。

中点の計算方法

  1. 1

    点Aを入力してください

    2次元では (x1, y1)、3次元では (x1, y1, z1) を使用します。

  2. 2

    ポイントBを入力してください

    (x2, y2)または(x2, y2, z2)で、対応する次元を持つ。

  3. 3

    中点を読みます

    座標を平均します:((x1+x2)/2, (y1+y2)/2, ...).

  4. 4

    距離と傾きを読み取る

    距離は距離の公式で求め、傾きは縦の変化量を横の変化量で割って求めます。

数式

2次元の中点:

M = ((x₁ + x₂) / 2, (y₁ + y₂) / 2)

3D 中点:

M = ((x₁ + x₂) / 2, (y₁ + y₂) / 2, (z₁ + z₂) / 2)

これは、各座標を独立に処理した場合の平均値にすぎません。

作業例

2D: A = (2, 3), B = (8, 7).

  • xの中点:(2 + 8) / 2 = 5
  • yの中点:(3 + 7) / 2 = 5
  • M = (5, 5)

3D: A = (1, 2, 3), B = (7, 4, 11).

  • x: (1 + 7) / 2 = 4
  • y: (2 + 4) / 2 = 3
  • z: (3 + 11) / 2 = 7
  • M = (4, 3, 7)

関連する量もツールで表示されます

2つの点間の距離:

2D: d = √((x₂−x₁)² + (y₂−y₁)²)

3D: d = √((x₂−x₁)² + (y₂−y₁)² + (z₂−z₁)²)

勾配(2次元のみ):

slope = (y₂ − y₁) / (x₂ − x₁)

垂直線(x₁ = x₂)の傾きは定義されていません。

中点が現れる場所

  • **幾何の宿題。**線分の中心を求める;三角形の垂直平分線または中線を引く手順を示す。
  • **座標幾何の証明。**図形が平行四辺形であること、または対角線が互いを二等分することを示す。
  • 物理学。 2つの等しい点質量の重心;運動軌道上の中点。
  • ゲーム開発。 t = 0.5 における2つの位置間のレーピング処理により、中点が求められる。
  • GISおよびマッピング。 ロケーション選択用UIにおいて、「2つの場所間」の距離を近似する。

2以上のポイントについて

中点とは2つの点の平均値です。3つ以上の点の重心については、すべての座標を平均します:

Centroid = ((x₁ + x₂ + ... + xₙ) / n, (y₁ + ... + yₙ) / n, ...)

同じアイデアをすべてのポイントに適用しています。

符号と象限に関する注意

符号が打ち消される場合、中点は両端点とは異なる象限に位置することがあります。例:A = (−3, 2),B = (3, −4)。中点は (0, −1) であり、軸上にあり、y = 0 の下方に位置します。常に符号を意識してください。計算機は負数も正しく処理します。

よくある質問

この公式を直接用いるわけではありません。緯度・経度は球面座標です。数キロメートル以内の点については緯度と経度の平均値を取ることで問題ありませんが、長距離では誤りが生じます(特に極地付近や国際日線を通る地域では顕著です)。数百キロメートル程度の距離については、大円の中点計算式を使用してください。

まずデカルト座標に変換してください:x = r·cos(θ), y = r·sin(θ)。これらの座標の中点を取った後、(任意で)再び極座標に変換します。

はい、中点とは、AとBを結ぶ直線のちょうど中央に位置する点です。定義上、これはその線分上にある点です。

直接的にはではありません。中点は角ではなく、線分を二等分します。角を二等分するには、頂点から等長の射線を引く角度平分線の作法を使用します。

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