Bộ tính toán điểm giữa

Điểm giữa
Tiếp theo

Điểm giữa hai điểm là điểm có tọa độ bằng giá trị trung bình của các tọa độ tại hai điểm đầu. Nhập (x1, y1) và (x2, y2) cho trường hợp 2D; hoặc thêm giá trị z nếu cần tính trong không gian 3D. Máy tính sẽ trả về điểm giữa, khoảng cách giữa hai điểm và góc nghiêng của đoạn thẳng nối chúng – thông tin này rất hữu ích khi cần xác định điểm giữa trong bài toán phân chia vuông góc.

Cách tính điểm giữa

  1. 1

    Nhập điểm A

    (x1, y1) cho không gian 2D; (x1, y1, z1) cho không gian 3D.

  2. 2

    Nhập điểm B

    (x2, y2) hoặc (x2, y2, z2) với cùng kích thước.

  3. 3

    Đọc điểm giữa

    Tính trung bình các tọa độ: ((x1 + x2)/2, (y1 + y2)/2, …).

  4. 4

    Đọc khoảng cách và độ dốc

    Khoảng cách được tính bằng công thức khoảng cách; độ dốc được xác định bằng độ thay đổi theo phương dọc chia cho độ thay đổi theo phương ngang.

Công thức

Điểm giữa 2D:

M = ((x₁ + x₂) / 2, (y₁ + y₂) / 2)

Điểm giữa 3D:

M = ((x₁ + x₂) / 2, (y₁ + y₂) / 2, (z₁ + z₂) / 2)

Đây chỉ là giá trị trung bình của mỗi tọa độ khi được xử lý một cách độc lập.

Các ví dụ minh họa

2D: A = (2, 3), B = (8, 7).

  • điểm giữa x: (2 + 8) / 2 = 5 – Điểm giữa trên trục y: (3 + 7) / 2 = 5
  • M = (5, 5)

3D: A = (1, 2, 3), B = (7, 4, 11).

  • x: (1 + 7) / 2 = 4
  • y: (2 + 4) / 2 = 3
  • z: (3 + 11) / 2 = 7
  • M = (4, 3, 7)

Các đại lượng liên quan mà công cụ cũng hiển thị

Khoảng cách giữa hai điểm:

2D: d = √((x₂−x₁)² + (y₂−y₁)²)

3D: d = √((x₂−x₁)² + (y₂−y₁)² + (z₂−z₁)²)

Góc dốc (chỉ trong không gian 2 chiều):

slope = (y₂ − y₁) / (x₂ − x₁)

Đường thẳng đứng (x₁ = x₂) có góc nghiêng chưa được xác định.

Khi các điểm giữa xuất hiện

  • Bài tập hình học: Tìm tâm của một đoạn thẳng; bước trong việc dựng đường trung trực hoặc đường trung tuyến của một tam giác.
  • Chứng minh hình học tọa độ: Chứng minh một hình là hình bình hành hoặc hai đường chéo chia đôi nhau.
  • Vật lý: Trung tâm khối lượng của hai khối điểm có khối lượng bằng nhau; vị trí ở giữa quỹ đạo chuyển động.
  • Phát triển trò chơi: Việc chuyển tiếp từ vị trí này sang vị trí kia tại thời điểm t = 0,5 sẽ xác định được điểm giữa.
  • GIS và lập bản đồ: Ước tính khoảng cách giữa hai địa điểm trong giao diện người dùng dùng để chọn vị trí.

Đối với các trường hợp có nhiều hơn hai điểm

Điểm giữa là giá trị trung bình của hai điểm. Đối với tâm trọng tâm của ba hoặc nhiều hơn điểm, hãy tính trung bình tất cả các tọa độ.

Centroid = ((x₁ + x₂ + ... + xₙ) / n, (y₁ + ... + yₙ) / n, ...)

Cùng một ý tưởng, được áp dụng ở tất cả các điểm.

Ghi chú về dấu và góc phần tư

Điểm giữa có thể nằm ở một góc phần tư khác với cả hai điểm cuối khi các dấu của các giá trị triệt tiêu nhau. Ví dụ: A = (−3, 2), B = (3, −4). Điểm giữa là (0, −1) – nằm trên trục hoành và dưới đường thẳng y = 0. Luôn lưu ý đến dấu của các giá trị; máy tính sẽ xử lý các giá trị âm một cách chính xác.

Câu hỏi thường gặp

Không phải trực tiếp sử dụng công thức này, vĩ độ và kinh độ là các tọa độ cầu. Việc tính trung bình vĩ độ và kinh độ hoạt động tốt đối với các điểm nằm trong phạm vi vài kilômét, nhưng sẽ không hiệu quả khi tính trên những khoảng cách dài (đặc biệt gần các cực hoặc xuyên qua Đường ngày Quốc tế). Đối với các khoảng cách từ vài trăm kilômét trở lên, nên sử dụng công thức điểm giữa của vòng tròn lớn.

Trước tiên chuyển sang hệ tọa độ Descartes: x = r·cos(θ), y = r·sin(θ). Tính điểm giữa các điểm trong hệ Descartes, sau đó (tùy chọn) chuyển trở lại hệ tọa độ cực.

Đúng vậy – điểm giữa nằm chính xác ở giữa đường thẳng nối A và B; theo định nghĩa, nó thuộc đoạn đó.

Nó không làm điều đó một cách trực tiếp. Điểm giữa chia đôi một đoạn thẳng, chứ không phải một góc. Để phân chia đôi một góc, cần sử dụng các phép dựng đường phân giác góc với các tia có độ dài bằng nhau xuất phát từ đỉnh góc.

Công cụ liên quan

Công cụ này có phiên bản bằng các ngôn ngữ khác