Mittelpunkt Rechner

Mittelpunkt
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Der Mittelpunkt zwischen zwei Punkten ist der Punkt, dessen Koordinaten die Durchschnitte der Koordinaten der beiden Endpunkte sind. Geben Sie (x1, y1) und (x2, y2) für 2D ein, oder fügen Sie z-Werte für 3D hinzu, und der Rechner gibt den Mittelpunkt, die Entfernung zwischen den beiden Punkten und die Steigung des Liniensegments zurück, das sie verbindet (nützlich, wenn der Mittelpunkt ein Schritt zu einem Problem mit der senkrechten Mittelsenkrechten ist).

Wie der Mittelpunkt berechnet wird

  1. 1

    Geben Sie Punkt A ein

    (x1, y1) für 2D, (x1, y1, z1) für 3D.

  2. 2

    Geben Sie Punkt B ein

    (x2, y2) oder (x2, y2, z2) mit übereinstimmender Dimension.

  3. 3

    Lesen Sie den Mittelpunkt ab

    Durchschnitt der Koordinaten: ((x1+x2)/2, (y1+y2)/2, ...).

  4. 4

    Lesen Sie Entfernung und Steigung ab

    Entfernung über die Entfernungsformel; Steigung aus Anstieg über Lauf.

Die Formel

2D Mittelpunkt:

M = ((x₁ + x₂) / 2, (y₁ + y₂) / 2)

3D Mittelpunkt:

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

Es ist einfach der Mittelwert jeder Koordinate, die unabhängig behandelt wird.

Anwendungsbeispiele

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

  • x-Mittelpunkt: (2 + 8) / 2 = 5
  • y-Mittelpunkt: (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)

Verwandte Größen, die das Tool ebenfalls anzeigt

Entfernung zwischen den beiden Punkten:

2D: d = √((x₂−x₁)² + (y₂−y₁)²)

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

Steigung (nur 2D):

slope = (y₂ − y₁) / (x₂ − x₁)

Eine vertikale Linie (x₁ = x₂) hat eine undefinierte Steigung.

Wo Mittelpunkte vorkommen

  • Geometrie Hausaufgaben. Finden des Zentrums eines Liniensegments; Schritt beim Konstruieren einer senkrechten Mittelsenkrechten oder einer Medianlinie eines Dreiecks.
  • Koordinatengeometrie Beweise. Zeigen, dass eine Figur ein Parallelogramm ist oder dass Diagonalen sich gegenseitig halbieren.
  • Physik. Schwerpunkt von zwei gleich großen Punktmassen; Haltepunkte einer Trajektorie.
  • Spieleentwicklung. Lerping zwischen zwei Positionen bei t = 0.5 ergibt den Mittelpunkt.
  • GIS und Kartierung. Näherung von “zwischen zwei Orten” für eine Standortauswahl-Benutzeroberfläche.

Für mehr als zwei Punkte

Der Mittelpunkt ist der Mittelwert von zwei Punkten. Für den Schwerpunkt von drei oder mehr Punkten, alle Koordinaten mitteln:

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

Dasselbe Prinzip, auf alle Punkte angewendet.

Hinweise zu Vorzeichen und Quadranten

Der Mittelpunkt kann in einem anderen Quadranten liegen als einer der Endpunkte, wenn sich die Vorzeichen aufheben. Beispiel: A = (−3, 2), B = (3, −4). Mittelpunkt = (0, −1), auf der Achse und unter y=0. Achten Sie immer auf die Vorzeichen; der Rechner behandelt negative Werte korrekt.

Häufig gestellte Fragen

Nicht direkt mit dieser Formel, Breiten-/Längengrade sind sphärische Koordinaten. Das Mittelwerten von Breite und Länge funktioniert gut für Punkte innerhalb von ein paar Kilometern, versagt jedoch über lange Distanzen (insbesondere in der Nähe der Pole oder über die Internationale Datumsgrenze). Verwenden Sie eine Formel für den Mittelpunkt auf dem Großkreis für Entfernungen über ein paar hundert km.

Zuerst in kartesische Koordinaten umwandeln: x = r·cos(θ), y = r·sin(θ). Mittelpunkt der kartesischen Koordinaten, dann (optional) zurück in Polarkoordinaten umwandeln.

Ja, der Mittelpunkt liegt genau in der Mitte der geraden Linie zwischen A und B. Er liegt definitionsgemäß auf dem Segment.

Es hängt nicht direkt zusammen. Der Mittelpunkt teilt ein Liniensegment, nicht einen Winkel. Um einen Winkel zu teilen, verwenden Sie Konstruktionen mit Winkelhalbierenden, die gleich lange Strahlen vom Scheitelpunkt aus haben.

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