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輸入計算

數學公式

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結果

距離
5
單位
水平差 (Δx) 3
垂直差 (Δy) 4

什麼是二維距離計算機?

二維距離計算機可以求出平面座標系上兩點之間的直線距離(也就是歐幾里得距離)。只要輸入第一個點 \((x_1, y_1)\) 與第二個點 \((x_2, y_2)\) 的座標,就能算出兩點之間最短的距離,也就是連接這兩點的線段長度。無論單位是像素、公尺還是英里都適用,只要兩個點採用相同的尺度即可。

使用方法

分別輸入兩個點的 X 與 Y 座標。座標值可以是正數、負數或小數。按下計算後,工具除了會回傳距離,還會顯示構成背後直角三角形的水平差 (Δx) 與垂直差 (Δy)。

公式說明

距離公式其實就是畢氏定理的直接應用。三角形的水平邊為 \(\Delta x = x_2 - x_1\),垂直邊為 \(\Delta y = y_2 - y_1\),而距離就是斜邊:

$$d = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2}$$

由於平方會消去每個差值的正負號,因此你列出兩點的先後順序並不會影響計算結果。

座標平面上的兩點以直線相連,構成直角三角形的斜邊,並標註了水平與垂直直角邊
兩點之間的距離是直角三角形的斜邊,其兩條直角邊分別為水平差與垂直差。

範例演算

假設第一個點為 \((0, 0)\),第二個點為 \((3, 4)\)。那麼 \(\Delta x = 3 - 0 = 3\),\(\Delta y = 4 - 0 = 4\)。距離即為

$$\sqrt{3^2 + 4^2} = \sqrt{9 + 16} = \sqrt{25} = 5$$

個單位,正是經典的 3-4-5 直角三角形。

範例圖顯示格線上的兩個具體點以及連接它們的距離線
範例:標出兩點並測量它們之間的直線距離。

更多詳細計算示例

每個示例都使用二維距離公式 \(d = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2}\)。代入坐標,簡化差值,平方,相加,然後開平方根。

示例 1 — 負坐標:(−2, 3) 到 (4, −1)

  1. 求差值:\(\Delta x = 4 - (-2) = 6\),\(\Delta y = -1 - 3 = -4\)。
  2. 平方:\(6^2 = 36\),\((-4)^2 = 16\)。
  3. 相加:\(36 + 16 = 52\)。
  4. 開平方根:\(d = \sqrt{52} = 2\sqrt{13} \approx\) 7.2111

注意減去負坐標會增加間距 — 平方步驟移除符號,所以點的順序無關緊要。

示例 2 — 十進制坐標:(1.5, 2.0) 到 (4.5, 6.0)

  1. 差值:\(\Delta x = 4.5 - 1.5 = 3.0\),\(\Delta y = 6.0 - 2.0 = 4.0\)。
  2. 平方:\(3.0^2 = 9\),\(4.0^2 = 16\)。
  3. 求和與開平方根:\(d = \sqrt{9 + 16} = \sqrt{25} =\) 5

這是一個按比例縮放的 3-4-5 直角三角形,因此即使輸入十進制值,距離也恰好是 5。

示例 3 — 點共享一條軸(豎直線):(3, 1) 到 (3, 8)

  1. 差值:\(\Delta x = 3 - 3 = 0\),\(\Delta y = 8 - 1 = 7\)。
  2. 由於 \(\Delta x = 0\),公式簡化為 \(d = \sqrt{0 + 7^2} = |\Delta y|\)。
  3. 結果:\(d =\) 7

當兩個點共享 x 坐標時,線段是豎直的,距離就是 y 值的絕對差;同樣,共享 y 坐標時,水平距離等於 \(|\Delta x|\)。

定義與術語表

歐幾里得距離
兩點之間的普通直線距離,"直線距離"。在二維平面上,用 \(d = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2}\) 計算,始終為非負值。
坐標 (x, y)
在平面上定位點的有序對:\(x\) 是水平位置(沿 x 軸測量),\(y\) 是垂直位置(沿 y 軸測量),兩者相對於原點 (0, 0)。
Δx (delta x)
兩點之間的水平變化,\(\Delta x = x_2 - x_1\)。它可以是正數、負數或零;距離公式中只用到它的平方。
Δy (delta y)
兩點之間的垂直變化,\(\Delta y = y_2 - y_1\)。與 \(\Delta x\) 一樣,平方後符號無關。
斜邊
直角三角形的最長邊,位於直角的對面。距離 \(d\) 是一個直角三角形的斜邊,其兩條直角邊分別為 \(|\Delta x|\) 和 \(|\Delta y|\)。
勾股定理
直角三角形中的關係式 \(a^2 + b^2 = c^2\),其中 \(a, b\) 為直角邊,\(c\) 為斜邊。二維距離公式是直接應用,其中 \(a = \Delta x\),\(b = \Delta y\),\(c = d\)。

樣本點對間的距離

每一行顯示兩個點、水平和垂直變化,以及所得的直線距離。某些行是經典的直角三角形比例,產生整數距離。

(x₁, y₁) (x₂, y₂) Δx Δy 距離 d 備註
(0, 0) (3, 4) 3 4 5 3-4-5 三角形
(0, 0) (5, 12) 5 12 13 5-12-13 三角形
(1, 1) (9, 1) 8 0 8 水平(共享 y)
(2, 2) (2, 9) 0 7 7 豎直(共享 x)
(−2, 3) (4, −1) 6 −4 ≈ 7.2111 負坐標
(1.5, 2) (4.5, 6) 3 4 5 十進制,縮放的 3-4-5
(0, 0) (1, 1) 1 1 ≈ 1.4142 單位對角線 (\(\sqrt{2}\))
(0, 0) (8, 15) 8 15 17 8-15-17 三角形

常見問題

兩點的順序會有影響嗎?不會。因為差值都經過平方運算,所以即使對調兩點,算出的距離仍然相同。

可以使用負座標嗎?可以。本工具完全支援負數,公式能正確處理這類數值。

計算結果使用什麼單位?結果的單位與你輸入的座標單位一致。如果座標以公尺為單位,距離就是以公尺計。

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