ポイントからラインまでの距離を見つける方法

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著者: Randy Alexander
作成日: 23 4月 2021
更新日: 1 5月 2024
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代数をよく理解すると、ポイントからラインまでの距離を見つけるなどのジオメトリの問題を解決するのに役立ちます。このソリューションでは、ポイントを元のラインに結合する新しい垂直ラインを作成し、2つのラインが交差するポイントを見つけ、最終的に交差ポイントまでの新しいラインの長さを計算します。

TL; DR(長すぎる;読まなかった)

ポイントからラインまでの距離を見つけるには、まずポイントを通過する垂線を見つけます。次に、ピタゴラスの定理を使用して、元の点から2本の線の交点までの距離を求めます。

垂直線を見つける

新しい線は元の線に垂直になります。つまり、2本の線は直角に交差します。新しい線の方程式を決定するには、元の線の傾きの負の逆数を取ります。 2つの線、1つは勾配Aで、もう1つは勾配-1÷Aで、直角に交差します。次のステップでは、ポイントを新しいラインの勾配切片形式の方程式に代入して、y切片を決定します。

例として、行y = x + 10とポイント(1,1)を使用します。線の傾きは1であることに注意してください。1の負の逆数は-1÷1または-1です。したがって、新しい行の勾配は-1であるため、新しい行の勾配切片形式はy = -x + Bです。ここで、Bはまだ知らない数です。 Bを見つけるには、点のx値とy値を直線方程式に代入します。
y = -x + B

元の点(1,1)を使用するため、xを1、yを1に置き換えます。

1 = -1 + B1 + 1 = 1-1 + B両側に1を追加2 = B

これで、Bの値が得られました。

新しい行の方程式は、y = -x + 2です。

交差点を決定する

2つの線は、y値が等しいときに交差します。これを見つけるには、方程式を互いに等しく設定し、xを解きます。 xの値が見つかったら、その値をいずれかの直線方程式(どちらでも構いません)に接続して、交点を見つけます。

例を続けると、元の行があります:
y = x + 10
そして、新しい行、y = -x + 2
x + 10 = -x + 2 2つの方程式を互いに等しく設定します。
x + x + 10 = x -x + 2両側にxを追加します。
2x + 10 = 2
2x + 10-10 = 2-10両側から10を引きます。
2x = -8
(2÷2)x = -8÷2両側を2で割ります。
x = -4これは、交点のx値です。
y = -4 + 10 xのこの値を方程式の1つに代入します。
y = 6これは交差点のy値です。
交差点は(-4、6)です

新しい行の長さを見つける

指定されたポイントと新しく見つかった交点の間の新しいラインの長さは、ポイントと元のラインの間の距離です。距離を見つけるには、xとyの値を減算して、xとyの変位を取得します。これにより、直角三角形の反対側と隣接する側が得られます。距離は斜辺であり、ピタゴラスの定理で見つけることができます。 2つの数値の平方を追加し、結果の平方根を取ります。

例に従って、元のポイント(1,1)と交点(-4,6)があります。
x1 = 1、y1 = 1、x2 = -4、y2 = 6
1-(-4)= 5 x1からx2を引きます。
1-6 = -5 y1からy2を引きます。
5 ^ 2 +(-5)^ 2 = 50 2つの数値を2乗してから加算します。
√50または5√2結果の平方根を取ります。
5√2は、ポイント(1,1)と線の間の距離、y = x + 10です。