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거리 및 중점 계산기

두 점을 평면이나 공간에 입력하면 두 점 사이의 거리를 가장 간단한 근호 꼴(옆에 소수값 포함)로, 중점과 선분을 m : n 비율로 나누는 점을 구해 드립니다. 한 끝점과 중점을 알고 있을 때 다른 끝점을 구하는 모드로 바꿀 수도 있습니다. 풀이 과정이 함께 적히며, 2차원에서는 선분을 축척에 맞게 그립니다. 무료이며 회원가입이 필요 없습니다.

무엇을 구하시겠습니까?
차원
점 P₁
점 P₂
분점 공식: 선분 P₁P₂를 m : n 비율로 나눕니다
나눔 방식

정수, 소수 또는 3/4 같은 분수를 입력하세요.

결과

2√13 ≈ 7.211103

거리

(1, 1)

중점

52

거리의 제곱

풀이 과정

d = √(x, y에서 차이의 제곱합)

d = √((4 − (−2))² + ((−1) − 3)²) = √(6² + (−4)²) = √(36 + 16) = √52 = 2√13 ≈ 7.211103

√52 = √(4 × 13) = 2√13

M = ((x₁ + x₂) / 2, (y₁ + y₂) / 2, …)

M = (((−2) + 4) / 2, (3 + (−1)) / 2) = (1, 1)

분점 공식

(0, 5/3)

P₁P₂를 내분하는 점 1 : 2

S = (n·P₁ + m·P₂) / (m + n)

S = (2 × P₁ + 1 × P₂) / (1 + 2) = (0, 5/3)

도식

P₁에서 P₂까지의 선분을 축척에 맞게 그리고, 중점 M과 다른 점을 표시한 그림-2024-2024xyP₁ (−2, 3)P₂ (4, −1)M (1, 1)S (0, 5/3)

거리 및 중점 계산기 사용 방법

  1. 1. 2D 또는 3D를 고르고 모드를 선택하세요. 첫 번째 모드는 두 점 사이를 측정하고, 두 번째 모드는 한 점과 중점에서 끝점을 구합니다.
  2. 2. 좌표를 입력하세요. 정수, 소수, 그리고 1/2 같은 분수는 정확한 값으로 유지되므로 √13이 3.6055로 바뀌지 않습니다.
  3. 3. 거리와 중점을 읽으세요. 거리는 가장 간단한 근호 꼴과 소수 근사값으로 표시되고, 중점은 분수 또는 소수 좌표로 표시됩니다.
  4. 4. 분점 공식을 사용해 보세요. m과 n을 정하고 내분 또는 외분을 고르면 선분을 그 비율로 나누는 점이 나옵니다. 2차원에서는 선분, 중점, 분점이 그래프에 표시됩니다.

공식

구분2차원3차원
거리d = √((x₂ − x₁)² + (y₂ − y₁)²)d = √((x₂ − x₁)² + (y₂ − y₁)² + (z₂ − z₁)²)
중점((x₁ + x₂)/2, (y₁ + y₂)/2)((x₁ + x₂)/2, (y₁ + y₂)/2, (z₁ + z₂)/2)
P₁P₂를 m : n으로 내분하는 점(n·P₁ + m·P₂) / (m + n)각 좌표에 같은 식을 적용
P₁P₂를 m : n으로 외분하는 점(m·P₂ − n·P₁) / (m − n)각 좌표에 같은 식을 적용
P₁과 중점 M이 주어졌을 때 다른 끝점P₂ = 2M − P₁각 좌표에 같은 식을 적용

거리 공식은 두 점의 가로 차이와 세로 차이를 직각삼각형의 두 변으로 보고, 두 점을 잇는 선분을 빗변으로 삼는 피타고라스 정리를 적용한 것입니다. 공간에서는 같은 원리를 두 번 적용합니다. 중점은 각 좌표의 평균이며, 비율 1 : 1일 때의 분점과 같습니다.

실제 예시

  • 2차원에서의 거리와 중점. P₁ = (−2, 3), P₂ = (4, −1)이면 차이는 6과 −4이므로 d = √(36 + 16) = √52 = 2√13 ≈ 7.211103입니다. 중점은 ((−2 + 4)/2, (3 − 1)/2) = (1, 1)입니다.
  • 분점 공식. 같은 선분을 1 : 2로 내분하는 점은 ((2 × (−2) + 1 × 4)/3, (2 × 3 + 1 × (−1))/3) = (0, 5/3)입니다. P₁에서 P₂까지 거리의 3분의 1만큼 떨어진 점입니다.
  • 외분. P₁ = (0, 0), P₂ = (4, 0)에서 3 : 1로 외분하는 점은 ((3 × 4 − 1 × 0)/(3 − 1), 0) = (6, 0)이며, P₂를 넘어선 점입니다.
  • 3차원에서의 거리. (1, 2, 3)에서 (4, −2, 15)까지의 차이는 3, −4, 12이므로 d = √(9 + 16 + 144) = √169 = 13이고, 중점은 (5/2, 0, 9)입니다.
  • 빠진 끝점. 한 끝점이 (1, 2)이고 중점이 (5/2, 4)라면 다른 끝점은 (2 × 5/2 − 1, 2 × 4 − 2) = (4, 6)입니다.

내분과 외분

점이 P₁P₂를 m : n으로 나눈다는 것은 그 점에서 P₁과 P₂까지의 거리 비가 m 대 n이라는 뜻입니다. 내분이면 점이 두 점 사이에 있으며, P₁ 쪽으로 전체 길이의 m/(m + n)만큼 떨어져 있습니다. 외분이면 점은 직선 위에 있지만 선분 밖에 있습니다. m > n이면 P₂ 너머에, m < n이면 P₁ 너머에 있습니다. 비율 1 : 1에는 외분점이 없는데, 공식에서 0으로 나누게 되기 때문입니다. 분점은 선분을 같은 부분으로 나눌 때, 삼각형의 무게중심을 구할 때, 그리고 알고 있는 두 점 사이의 좌표를 보간할 때 쓰입니다.

자주 묻는 질문

거리 공식은 무엇인가요?
평면에서는 d = √((x₂ − x₁)² + (y₂ − y₁)²)이고, 공간에서는 (z₂ − z₁)² 항이 더해집니다. 가로와 세로 차이가 직각삼각형의 두 변이고 거리가 빗변이라는 피타고라스 정리에서 나온 식입니다.
선분의 중점은 어떻게 구하나요?
좌표를 평균하면 됩니다. x값 두 개를 더해 2로 나누고, y값 두 개를 더해 2로 나눕니다(z도 같은 방법). (−2, 3)과 (4, −1)의 중점은 (1, 1)입니다.
한 끝점과 중점을 알 때 다른 끝점은 어떻게 구하나요?
중점을 두 배로 한 뒤 알고 있는 끝점을 빼면 됩니다. 좌표별로 P₂ = 2M − P₁입니다. 중점은 정확히 가운데이므로, 미지의 끝점은 알고 있는 끝점이 M 앞에 있는 만큼 M 뒤에 있습니다.
분점 공식은 무엇인가요?
선분을 주어진 비율로 나누는 점을 구하는 공식입니다. m : n으로 내분하는 점은 (n·P₁ + m·P₂)/(m + n)이고, 외분하는 점은 (m·P₂ − n·P₁)/(m − n)입니다. 중점은 m = n인 특수한 경우입니다.
거리를 구할 때 두 점의 순서가 중요한가요?
아니요. 두 점의 순서를 바꾸면 차이의 부호가 모두 바뀌지만 제곱하므로 거리는 같습니다. 분점 공식에서는 순서가 중요한데, m : n이 P₁에서 P₂ 방향으로 재지기 때문입니다.
거리를 제곱근 형태로 두는 이유는 무엇인가요?
√52 같은 제곱근은 정확한 거리이고, 소수는 반올림한 값입니다. 계산기는 이를 간단히 하여(√52 = 2√13) 소수값도 함께 보여 주므로, 증명에는 정확한 값을, 측정에는 소수값을 쓸 수 있습니다.

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