这个计算器能做什么
本工具用于分析二维坐标平面上两个点之间的关系。只需输入点 1 的坐标 \((\text{x}_1, \text{y}_1)\) 和点 2 的坐标 \((\text{x}_2, \text{y}_2)\),即可立即得出两点之间的距离、连接两点线段的中点,以及经过这两点的直线的斜率。这三个量是解析几何(坐标几何)的基础,广泛出现在代数、几何、三角函数和物理学中。
使用方法
在输入框中填入四个坐标值,数值可以是正数、负数或小数。点击"计算"后,主显示框会给出两点间距离,下方表格则列出中点和斜率。如果两点的 x 坐标相同,则直线为竖直线,此时斜率显示为"无定义"。
公式详解
距离由勾股定理推出,将水平变化量 \(\Delta x = \text{x}_2 - \text{x}_1\) 与竖直变化量 \(\Delta y = \text{y}_2 - \text{y}_1\) 代入即可:
$$d = \sqrt{\Delta x^2 + \Delta y^2}$$中点就是两个 x 坐标的平均值与两个 y 坐标的平均值:
$$M = \left( \frac{\text{x}_1 + \text{x}_2}{2},\ \frac{\text{y}_1 + \text{y}_2}{2} \right)$$斜率是"纵向变化量除以横向变化量":
$$m = \frac{\text{y}_2 - \text{y}_1}{\text{x}_2 - \text{x}_1}$$当 \(\text{x}_2 = \text{x}_1\) 时斜率无定义。
实例演算
取点 1 \((1, 2)\) 和点 2 \((4, 6)\):\(\Delta x = 3\),\(\Delta y = 4\),因此距离
$$d = \sqrt{9 + 16} = \sqrt{25} = 5$$中点
$$M = \left( \frac{1+4}{2}, \frac{2+6}{2} \right) = (2.5, 4)$$斜率
$$m = \frac{6 - 2}{4 - 1} = \frac{4}{3} \approx 1.3333$$
常见问题
为什么我算出的斜率是"无定义"?竖直线没有横向变化量(\(\text{x}_2 = \text{x}_1\)),相当于除以零,因此斜率无定义。
两点的顺序会影响结果吗?不会。无论按哪个顺序,距离和中点都完全相同;斜率也一样,因为分子和分母会同时变号、互相抵消。
可以使用负坐标吗?可以——这些公式适用于任意实数,包括负数和小数。