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输入计算

数学公式

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  1. 3D Midpoint

    3D Midpoint: 三维距离与中点计算器

    Midpoint coordinates between the two points

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结果

两点间距离
5
单位
中点 X 2.5
中点 Y 4
中点 Z 3

这个计算器能做什么

本工具针对三维空间中任意两点,计算两个最基础的量:两点之间的直线距离(即欧氏距离),以及恰好位于两点正中央的中点。只需输入第 1 个点的坐标 \((x_1, y_1, z_1)\) 和第 2 个点的坐标 \((x_2, y_2, z_2)\),计算器就会立即返回两点距离以及中点的 \((x, y, z)\) 坐标。

使用方法

分别填入两个点的三个坐标值。坐标可以是正数、负数或小数。距离值始终为非负数,而中点必定落在两点之间——无论两点的输入顺序如何,距离和中点结果都不会改变。

公式详解

距离公式其实就是勾股定理在三维空间中的直接推广。先求出每个坐标轴上的差值(\(\Delta x = x_2 - x_1\),\(\Delta y = y_2 - y_1\),\(\Delta z = z_2 - z_1\)),将各差值平方后相加,再开平方根即可:$$d = \sqrt{\left(\text{X}_2 - \text{X}_1\right)^2 + \left(\text{Y}_2 - \text{Y}_1\right)^2 + \left(\text{Z}_2 - \text{Z}_1\right)^2}$$而中点就是各对应坐标的平均值:$$M = \left( \dfrac{\text{X}_1 + \text{X}_2}{2},\; \dfrac{\text{Y}_1 + \text{Y}_2}{2},\; \dfrac{\text{Z}_1 + \text{Z}_2}{2} \right)$$

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三维空间中的两点,中点标记在连接线段的正中央
中点正好位于两点的正中间,是各坐标的平均值。
三维坐标空间中由直线连接的两点,并标出距离的各个分量
三维距离是两点之间的直线长度,由它们 x、y、z 坐标的差值求得。

实例演算

设第 1 个点为 \((1, 2, 3)\),第 2 个点为 \((4, 6, 3)\)。各轴差值为 \(\Delta x = 3\),\(\Delta y = 4\),\(\Delta z = 0\)。平方后相加得 \(9 + 16 + 0 = 25\),因此 \(d = \sqrt{25} = 5\)。中点为 $$\left( \frac{1+4}{2}, \frac{2+6}{2}, \frac{3+3}{2} \right) = (2.5,\; 4,\; 3)$$

常见问题

两点的顺序会影响结果吗? 不会。距离公式用的是差值的平方,所以正负号无关紧要;中点用的是平均值,本身就具有对称性。

结果的单位是什么? 与你输入的单位一致——如果坐标以米为单位,那么距离也以米为单位。

可以用它来解二维问题吗? 可以。只要令 \(z_1 = z_2 = 0\),公式就会退化为标准的二维距离与中点公式。

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