انتقل إلى المحتوى
  • افتح حلّال الرياضيات
  • اسأل المعلم الذكي
  • ابحث عن مقرر AP
  • أنشئ اختبارًا قصيرًا
  • افتح الآلة الحاسبة
  • الآلة الحاسبة البيانية
  • تصفح كل الحاسبات
  • اقرأ أدلة الرياضيات
↑ ↓Enter للفتح · Esc للإغلاق

حاسبة قانون المسافة

أوجد طول القطعة المستقيمة بين نقطتين في صورة جذر دقيق وقيمة عشرية.

أمثلة

عن حاسبة قانون المسافة

قانون المسافة هو نظرية فيثاغورس مطبَّقةً على الإحداثيات. فالفرقان الأفقي والرأسي بين نقطتين هما ضلعا القائمة في مثلث قائم الزاوية، والمسافة هي وتره.

تبسّط هذه الحاسبة الجذر التربيعي بدقة، فالمسافة من (−2,1)(−2, 1) إلى (3,−3)(3, −3) تعطي 41\sqrt{41}، ومن (0,0)(0,0) إلى (1,3)(1, 3) تعطي 10\sqrt{10}، لا مجرد عدد عشري مقرَّب.

ما قانون المسافة؟

يعطي قانون المسافة طول القطعة المستقيمة الواصلة بين نقطتين في المستوى الإحداثي. فإذا كانت النقطتان (x1,y1)(x_1, y_1) و(x2,y2)(x_2, y_2)، فإن الفرق الأفقي بينهما هو x2−x1x_2 - x_1 والفرق الرأسي هو y2−y1y_2 - y_1. ارسم هذين الفرقين تجد أنهما ضلعا القائمة في مثلث قائم الزاوية وتره هو القطعة التي تريد قياسها.

ثم تنص نظرية فيثاغورس على أن مربع الوتر يساوي مجموع مربعي ضلعي القائمة، وأخذ الجذر التربيعي يعطي المسافة. والنتيجة دائمًا صفر أو عدد موجب، ولا تتوقف على النقطة التي تبدأ بها، وتُقاس بوحدات الإحداثيات نفسها.

ومن استخداماتها المعتادة إيجاد أطوال أضلاع مثلث مرسوم على شبكة، ونصف قطر دائرة من مركزها ونقطة عليها، والمسافة المستقيمة بين موقعين على خريطة.

كيف تستخدم حاسبة قانون المسافة

  1. أدخل النقطة الأولى (x₁, y₁).
  2. أدخل النقطة الثانية (x₂, y₂).
  3. اضغط «أوجد المسافة» لترى الفرقين ومربعيهما والمجموع والجذر المبسّط.

الصيغ

قانون المسافة

d=(x2−x1)2+(y2−y1)2d = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2}

نظرية فيثاغورس

a2+b2=c2a^2 + b^2 = c^2

نقطة المنتصف

M=(x1+x22, y1+y22)M = \left(\frac{x_1 + x_2}{2},\ \frac{y_1 + y_2}{2}\right)

مثال محلول: (1, 2) و(4, 6)

يقيس المثال المحلول المسافة من (1, 2) إلى (4, 6). الفرقان هما Δx=3\Delta x = 3 وΔy=4\Delta y = 4، ومربعاهما 9 و16، ومجموعهما 25، لذا d=25=5d = \sqrt{25} = 5، وهو المثلث القائم المألوف 3-4-5. وتذكر الحاسبة أيضًا نقطة المنتصف (2.5, 4)، وتتحقق من أن d2d^2 يساوي Δx2+Δy2\Delta x^2 + \Delta y^2.

الحل أدناه يولّده المحرك نفسه الذي تعمل به الحاسبة أعلاه.

الإجابة النهائية

d=5d = 5

كيف فهمنا مسألتك

أوجد المسافة المستقيمة (الإقليدية) بين نقطتين في المستوى.

الحل خطوة بخطوة

  1. سمِّ النقطتين

    (x1,y1)=(1,2),(x2,y2)=(4,6)(x_1, y_1) = (1, 2),\quad (x_2, y_2) = (4, 6)
  2. أوجد الفرقين الأفقي والرأسي

    Δx=3,Δy=4\Delta x = 3,\quad \Delta y = 4
  3. ربّع الفرقين واجمعهما

    (3)2+(4)2=9+16=25(3)^2 + (4)^2 = 9 + 16 = 25
  4. خذ الجذر التربيعي

    d=25=5d = \sqrt{25} = 5
  5. نقطة المنتصف (متوسط الإحداثيات)

    M=(1+42,2+62)=(2.5,4)M = \left(\frac{1 + 4}{2}, \frac{2 + 6}{2}\right) = (2.5, 4)

الصيغ المستخدمة

  • صيغة المسافة

    d=(x2−x1)2+(y2−y1)2d = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2}
  • صيغة نقطة المنتصف

    M=(x1+x22,y1+y22)M = \left(\frac{x_1 + x_2}{2}, \frac{y_1 + y_2}{2}\right)

صيغة المسافة هي نظرية فيثاغورس مطبّقة على المثلث القائم الذي ضلعاه القائمان هما الفرقان الأفقي والرأسي بين النقطتين.

التحقق

  • d² = 25 تطابق Δx² + Δy² = 25

شرح مفصّل

الجذور الدقيقة

معظم أزواج النقاط لا تعطي مسافة بعدد صحيح. فمن (−2, 1) إلى (3, −3) يكون الفرقان 5 و−4، ومجموع المربعين 41، ولأن 41 ليس له عامل مربع فالإجابة الدقيقة هي 41≈6.4031242\sqrt{41} \approx 6.4031242. ومن (1, 1) إلى (7, 7) يكون مجموع المربعات 72، ولأن 72=36×272 = 36 \times 2 تبسّط الحاسبة الجذر إلى 62≈8.48528146\sqrt2 \approx 8.4852814. والإبقاء على الجذر دقيقًا مهم حين تدخل المسافة في حساب لاحق، كمحيط أو مساحة.

المسافة ونقطة المنتصف والدوائر

نقطة المنتصف هي متوسط الإحداثيات، وتقع في منتصف القطعة تمامًا، لذا فمسافتها إلى كل طرف هي d2\frac{d}{2}. وقانون المسافة هو أيضًا معادلة الدائرة في صورة أخرى: فالنقاط التي تبعد rr عن مركز (h,k)(h, k) تحقق (x−h)2+(y−k)2=r2(x - h)^2 + (y - k)^2 = r^2. ولمعرفة ما إذا كانت نقطة داخل دائرة أو عليها أو خارجها، قارن بُعدها عن المركز بنصف القطر.

لماذا يزيل التربيع الإشارة

قد يكون فرق مثل Δy=−4\Delta y = -4 سالبًا بحسب ترتيب النقطتين، لكن الطول لا يمكن أن يكون سالبًا. والتربيع يجعل كل فرق غير سالب، فكل من (−4)2(-4)^2 و424^2 يعطي 16، ويعيد الجذر التربيعي النهائي عددًا موجبًا. ولهذا أيضًا لا يغيّر تبديل النقطتين الإجابة أبدًا. وبالمنطق نفسه لا يمكنك الاكتفاء بجمع ∣Δx∣+∣Δy∣|\Delta x| + |\Delta y|: فتلك هي المسافة المقطوعة سيرًا على شبكة من الشوارع، وهي أطول من الخط المستقيم إلا حين يكون أحد الفرقين صفرًا.

أخطاء شائعة

  • نسيان أن مربع الفرق السالب موجب.
  • أخذ الجذر التربيعي لكل حد على حدة: a2+b2≠a+b\sqrt{a^2 + b^2} \neq a + b.
  • الخلط بين الإحداثي السيني والإحداثي الصادي عند الطرح.
  • طرح الإحداثيات مع نسيان تربيعها قبل الجمع.
  • تقريب الجذر التربيعي مبكرًا ثم استخدام القيمة المقرّبة في الخطوات اللاحقة.

نصائح

  • ابحث عن ثلاثيات فيثاغورس مثل 3-4-5 و5-12-13 لتكتشف المسافات الصحيحة.
  • المسافة لا تكون سالبة أبدًا، ولا تساوي صفرًا إلا حين تنطبق النقطتان.
  • بسّط n\sqrt{n} بإخراج أكبر عامل مربع: 72=62\sqrt{72} = 6\sqrt2.
  • القطع الأفقية أو الرأسية لا تحتاج إلى القانون: فالمسافة هي ببساطة الفرق في الإحداثي الذي يتغير.
  • ربّع المسافة بدلًا من أخذ جذرها حين تحتاج فقط إلى مقارنة طولين.
  • احتفظ بالصورة الدقيقة، مثل 41\sqrt{41}، حتى الخطوة الأخيرة، ولا تقرّب إلا في الإجابة النهائية.

الأسئلة الشائعة

ما قانون المسافة؟

d=(x2−x1)2+(y2−y1)2d = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2}. وهو يعطي طول القطعة المستقيمة الواصلة بين النقطتين.

ما علاقته بنظرية فيثاغورس؟

الفرقان في x وy يكوّنان ضلعي القائمة في مثلث قائم الزاوية؛ والمسافة هي الوتر، لذا d2=Δx2+Δy2d^2 = \Delta x^2 + \Delta y^2.

لماذا تكون الإجابة جذرًا تربيعيًا؟

حين لا يكون Δx2+Δy2\Delta x^2 + \Delta y^2 مربعًا كاملًا تكون المسافة الدقيقة عددًا غير نسبي. وتبسّط الحاسبة الجذر وتعطي قيمة عشرية أيضًا.

هل يهم أي نقطة أُدخل أولًا عند قياس المسافة؟

لا. فكل فرق يُربَّع، لذا يعطي تبديل النقطتين المسافة نفسها.

هل يمكنني استخدام إحداثيات سالبة أو عشرية؟

نعم. تُعالج القيم السالبة والعشرية بدقة قبل أخذ الجذر التربيعي النهائي.

كيف أجد نقطة المنتصف أيضًا؟

خذ متوسط الإحداثيات السينية ومتوسط الإحداثيات الصادية. وتذكر الحاسبة نقطة المنتصف مع المسافة.

كيف أبسّط الجذر التربيعي في المسافة؟

أخرج أكبر عامل مربع كامل للعدد الذي تحت الجذر. فالمسافة من (1, 1) إلى (7, 7) هي 72=36⋅2=62\sqrt{72} = \sqrt{36 \cdot 2} = 6\sqrt2.

هل يعمل قانون المسافة في ثلاثة أبعاد؟

نعم، مع حد ثالث: d=Δx2+Δy2+Δz2d = \sqrt{\Delta x^2 + \Delta y^2 + \Delta z^2}. وهذه الحاسبة تعمل مع نقاط في المستوى، لذا أدخل الإحداثيين x وy فقط.

كيف أتحقق مما إذا كانت ثلاث نقاط تكوّن مثلثًا قائم الزاوية؟

أوجد أطوال الأضلاع الثلاثة بقانون المسافة، ثم اختبر ما إذا كان مجموع مربعي الضلعين الأقصر يساوي مربع الأطول. فإن كان كذلك، ففي المثلث زاوية قائمة.

قِس المسافة بين نقطتيك

أدخل نقطتين في الأعلى لتحصل على المسافة جذرًا دقيقًا مبسّطًا، وقيمتها العشرية، ونقطة المنتصف.

المزيد من حاسبات الرياضيات