この計算ツールでできること
このツールは、2次元の直交座標平面上にある2点間の直線距離(ユークリッド距離)を求めます。点1の座標を(x1, y1)、点2の座標を(x2, y2)として入力すると、距離を「簡約した正確な根号形(例:\(2\sqrt{34}\))」と「小数第6位まで丸めた値」の両方で表示し、あわせて計算の全ステップも示します。
使い方
各座標を入力欄にそのまま打ち込むだけです。値は同じ平面上の座標(無次元)なので、単位を選ぶ必要はありません。整数・小数・負の数・分数のいずれも入力できます。3/4のような単純な分数や、2 1/2のような帯分数は、計算式に当てはめる前に自動で小数へ変換されます。2点の入力順序は問いません。差を2乗するため、符号の違いは結果に影響しないからです。
公式の解説
距離の公式は、三平方の定理(ピタゴラスの定理)をそのまま応用したものです。横方向の変化量はdx = x2 - x1、縦方向の変化量はdy = y2 - y1です。この2つが直角三角形の2辺となり、その斜辺が求める距離になります。
$$d = \sqrt{dx^2 + dy^2}$$
答えを正確に表すために、\(S = dx^2 + dy^2\) とおきます。Sが整数のときは、その平方がSを割り切る最大の整数 k を求め、\(S = k^2 \cdot m\) と書き表して、距離を \(d = k\sqrt{m}\) と表記します。\(m = 1\) のときは距離が整数 k(完全平方数)となり、\(k = 1\) のときは \(\sqrt{m}\) のまま表されます。
計算例
(x1, y1) = (-2, 3)、(x2, y2) = (4, -7) の場合:\(dx = 4 - (-2) = 6\)、\(dy = -7 - 3 = -10\) です。よって $$S = 6^2 + (-10)^2 = 36 + 100 = 136$$ となります。\(136 = 4 \cdot 34\) で、\(4 = 2^2\) なので、\(k = 2\)、\(m = 34\) となり、正確な距離は \(2\sqrt{34} \approx 11.661904\) です。
よくある質問
2点の入力順序は結果に影響しますか? 影響しません。差を2乗するため、2点を入れ替えても同じ距離になります。
2点が同じ座標の場合はどうなりますか? 距離は単純に0となり、エラーにはなりません。
分数を入力できますか? はい。単純な分数(3/4)も帯分数(2 1/2)も使えます。入力が分数で、Sが整数にならない場合は、小数値のみが表示されます。