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輸入計算

數學公式

Show calculation steps (1)
  1. Segment Length

    Segment Length: 端點計算機

    Length of the segment from the start point to the computed endpoint, where x2 = 2*xm - x1 and y2 = 2*ym - y1

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結果

端點座標
(9, 8)
起點 (x1, y1) (1, 2)
中點 (xm, ym) (5, 5)
線段長度 10

端點計算機能做什麼

當你已經知道二維線段的一個端點和中點時,這個計算機可以幫你找出另一個未知的端點。線段的中點恰好落在兩端的正中央,因此只要知道起點在哪、中央在哪,另一端的位置就完全確定了。只要輸入四個數字,工具就會回傳第二個端點 (x2, y2) 的座標,並一併算出整段線段的長度。

座標平面上的線段,包含起點、置中的中點和未知終點
中點恰好位於已知起點和未知終點的正中間。

你需要輸入的數值

  • 起點 x 座標(x1)-已知端點的水平位置。
  • 起點 y 座標(y1)-已知端點的垂直位置。
  • 中點 x 座標(xm)-線段中點的水平位置。
  • 中點 y 座標(ym)-線段中點的垂直位置。

計算公式

中點是兩個端點的平均值,所以每個中點座標都等於(端點1 + 端點2)÷ 2。把式子移項、解出未知端點後可得:

$$\left( x_2,\, y_2 \right) = \left( 2\,\text{x}_m - \text{x}_1,\ \ 2\,\text{y}_m - \text{y}_1 \right)$$

計算機也會用距離公式算出線段長度:

$$L = \sqrt{\left( x_2 - \text{x}_1 \right)^{2} + \left( y_2 - \text{y}_1 \right)^{2}}$$

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實際範例

假設起點為 (2, 3),中點為 (5, 7),那麼另一個端點為:

  • \( x_2 = 2 \times 5 - 2 = 8 \)
  • \( y_2 = 2 \times 7 - 3 = 11 \)

因此未知的端點是 (8, 11)。整段線段的長度為 $$\sqrt{(8 - 2)^{2} + (11 - 3)^{2}} = \sqrt{36 + 64} = \sqrt{100} = 10$$ 單位。

示範以中點為對稱中心反射起點以求出終點的例題
將中點加倍再減去起點座標,即可把起點映射到終點。

常見問題

為什麼要把中點乘以 2?因為中點是兩個端點的平均值,乘以 2 之後就能還原成兩端點的總和;再減去已知端點,就能把未知端點單獨分離出來。

可以輸入負數或小數座標嗎?可以。這個公式適用於任何實數,所以負值和小數都完全支援。例如中點為 (−1.5, 0) 時也能正常處理。

長度結果代表什麼?它是兩個端點之間的直線距離,單位則依你座標所使用的單位而定。以上面的例子來說,從 (2, 3) 到 (8, 11) 的線段長度為 10 單位。

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