這個計算機能做什麼
本工具用來分析二維座標平面上兩點之間的關係。只要輸入點 1(x₁, y₁)與點 2(x₂, y₂)的座標,就能立即得到兩點之間的距離、連接兩點線段的中點,以及通過兩點之直線的斜率。這三個量是座標幾何(解析幾何)的基礎,在代數、幾何、三角函數與物理中都會反覆出現。
如何使用
把四個座標值分別填入對應的欄位,數值可以是正數、負數或小數。按下計算後,主要區塊會顯示距離,下方表格則列出中點與斜率。若兩點的 x 值相同,代表這條直線是垂直線,此時斜率會顯示為「無定義」。
公式解析
距離來自畢氏定理,將水平變化量 \(\Delta x = \text{x}_2 - \text{x}_1\) 與垂直變化量 \(\Delta y = \text{y}_2 - \text{y}_1\) 代入:
$$d = \sqrt{\Delta x^2 + \Delta y^2}$$中點就是兩個 x 座標與兩個 y 座標各自取平均:
$$M = \left( \frac{\text{x}_1 + \text{x}_2}{2},\ \frac{\text{y}_1 + \text{y}_2}{2} \right)$$斜率則是「垂直變化除以水平變化」:
$$m = \frac{\text{y}_2 - \text{y}_1}{\text{x}_2 - \text{x}_1}$$當 \(\text{x}_2 = \text{x}_1\) 時無定義。
範例演算
以點 1 (1, 2) 與點 2 (4, 6) 為例:\(\Delta x = 3\)、\(\Delta y = 4\),所以距離 =
$$d = \sqrt{9 + 16} = \sqrt{25} = 5$$中點 =
$$M = \left( \frac{1+4}{2}, \frac{2+6}{2} \right) = (2.5,\ 4)$$斜率 =
$$m = \frac{6 - 2}{4 - 1} = \frac{4}{3} \approx 1.3333$$
常見問題
為什麼我的斜率顯示「無定義」?垂直線沒有水平變化(\(\text{x}_2 = \text{x}_1\)),等於要除以零,因此斜率無定義。
輸入兩點的順序會有影響嗎?不會。不論先後,距離與中點都完全相同;斜率也一樣,因為分子與分母會同時變號而互相抵消。
可以使用負數座標嗎?可以——這些公式適用於任何實數,包含負數與小數。