Geben Sie die Koordinaten von Punkt 1 und Punkt 2 ein, um ihren Abstand zu berechnen. Zusätzlich sehen Sie die Steigung und die Gleichung der Geraden durch die beiden Punkte.
Inhaltsverzeichnis
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Das können Sie auf dieser Seite
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Wofür braucht man diese Berechnung?
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Anleitung
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Formeln und Zeichnungen
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Symbole und Begriffe
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Das sollten Sie vorher wissen
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So berechnen Sie es in Excel
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So berechnen Sie es in Google Tabellen
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So berechnen Sie es in Python
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So schreiben Sie die Formel in LaTeX und anderen Formelsprachen (zum Kopieren)
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So lassen Sie ChatGPT rechnen
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Die Vorteile von DataChef
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Verwandte Funktionen
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Alle Rechner von NumberChef
Das können Sie auf dieser Seite
- Sie geben die Koordinaten zweier Punkte ein und erhalten sofort ihren Abstand \(d\)
- Zusammen mit dem Abstand berechnet der Rechner die Differenzen \(\Delta x\) und \(\Delta y\), die Steigung \(m\) und die Gleichung \(y = mx + b\) der Geraden durch die beiden Punkte
- Das Ergebnis erscheint auch als Zeichnung. So sehen Sie, dass der Abstand die Länge der Strecke zwischen den beiden Punkten ist
- Auf dieser Seite finden Sie außerdem eine leicht verständliche Erklärung der Formeln sowie Formeln zum Kopieren für Excel, Google Tabellen und Python
Wofür braucht man diese Berechnung?
In einem 2D-Spiel werden die Positionen der eigenen Spielfigur, der Gegner und der Gegenstände als Koordinaten gespeichert. Ein „Treffer“ zählt, sobald der Abstand unter einen festgelegten Wert fällt. Steht Ihre Figur zum Beispiel bei (1 | 1) und ein Gegner bei (4 | 5), ist der Abstand \(\sqrt{3^2 + 4^2} = 5\). Diese Rechnung, immer wieder ausgeführt, ist die abstandsbasierte Kollisionsabfrage.
Die Abstandsformel gehört zu den ersten praktischen Formeln, die man beim Programmieren von Spielen selbst schreibt.
In der Vermessung werden Grenzpunkte von Grundstücken und Festpunkte auf Baustellen als Koordinaten geführt – in Deutschland im amtlichen Liegenschaftskataster als UTM-Koordinaten (Ostwert und Nordwert im Bezugssystem ETRS89). Sind die Koordinaten zweier Punkte bekannt, liefert die Abstandsformel dieser Seite ihre Entfernung in der Ebene.
Diese Rechnung steckt hinter dem Bau von Straßen, Gebäuden und anderer Infrastruktur. (Aus Breiten- und Längengrad unter Berücksichtigung der Erdkrümmung rechnet man mit einer anderen Formel.)
In der Datenanalyse fasst man ein Zahlenpaar wie Körpergröße und Gewicht als Punkt im Koordinatensystem auf: Je näher zwei Punkte beieinanderliegen, desto ähnlicher gelten die Daten. Mit diesem Abstand (dem euklidischen Abstand) gruppiert man ähnliche Kunden (Clustering) und trifft Vorhersagen aus benachbarten Daten (k-nächste-Nachbarn-Verfahren).
Die Formel dieser Seite ist das Grundmaß für Abstände, das in jedem Lehrbuch zu KI und maschinellem Lernen vorkommt.
In technischen Zeichnungen und im CAD werden Lagen wie die Mittelpunkte von Bohrungen als Koordinaten bemaßt. Den schrägen Abstand zweier Bohrungsmitten, der oft nicht in der Zeichnung steht, berechnen Sie aus den Koordinatendifferenzen mit der Abstandsformel.
Liegen zwei Bohrungen zum Beispiel waagerecht 30 mm und senkrecht 40 mm auseinander, ist der Mittenabstand \(\sqrt{30^2 + 40^2} = 50\) mm. In Zerspanung und Qualitätsprüfung ist das eine alltägliche Rechnung.
Formeln und Zeichnungen
Symbole und Begriffe
Symbole
| \(d\) | d | Der Abstand der beiden Punkte, nach dem Anfangsbuchstaben von lateinisch „distantia“ (englisch „distance“). |
| \((x_1 \,|\, y_1)\), \((x_2 \,|\, y_2)\) | x eins, y eins | Die Koordinaten der beiden Punkte. \(x\) ist die waagerechte, \(y\) die senkrechte Lage. Die kleine Zahl unten rechts (der Index) unterscheidet den ersten vom zweiten Punkt. |
| \(\Delta x\), \(\Delta y\) | Delta x, Delta y | Die Differenzen der Koordinaten. \(\Delta\) (Delta) ist ein griechischer Buchstabe für „Änderung“ oder „Differenz“: \(\Delta x = x_2 - x_1\) und \(\Delta y = y_2 - y_1\). |
| \(\sqrt{\phantom{a}}\) | Wurzel (Wurzelzeichen) | Das Zeichen für die Quadratwurzel (die Zahl, die quadriert die Zahl unter der Wurzel ergibt). \(\sqrt{25} = 5\), weil 5² = 25. In der Abstandsformel ziehen Sie die Wurzel nur einmal, ganz am Ende. |
| \(m\) | m | Die Steigung der Geraden durch die beiden Punkte. Sie gibt an, wie viel die Gerade pro Schritt 1 nach rechts steigt oder fällt. Ist sie positiv, steigt die Gerade nach rechts; ist sie negativ, fällt sie. |
| \(b\) | b | Der y-Achsenabschnitt: die Höhe, in der die Gerade die y-Achse schneidet (der Wert von \(y\) für \(x = 0\)). |
Begriffe
| Koordinaten | Ein Zahlenpaar (waagerechte Lage | senkrechte Lage), das die Lage eines Punktes angibt. Der Punkt (4 | 5) liegt vom Ursprung aus 4 nach rechts und 5 nach oben. |
| Koordinatensystem | Eine Ebene, in der die Lage durch eine waagerechte x-Achse und eine senkrechte y-Achse angegeben wird. Der Abstand auf dieser Seite ist die geradlinige Entfernung zweier Punkte im Koordinatensystem. |
| Strecke | Die gerade Verbindung zwischen zwei Punkten, die ihre Endpunkte sind. Der Abstand zweier Punkte ist die Länge dieser Strecke. |
| Satz des Pythagoras | Der Satz, dass in einem rechtwinkligen Dreieck die Summe der Quadrate der beiden Katheten gleich dem Quadrat der Hypotenuse ist (\(a^2 + b^2 = c^2\)). Die Abstandsformel ist dieser Satz, angewandt auf Koordinaten. Er wird meist in Klasse 8 oder 9 (13–15 Jahre) behandelt. |
| Hypotenuse | Die längste Seite eines rechtwinkligen Dreiecks, gegenüber dem rechten Winkel. In der Abstandsformel ist die Strecke zwischen den beiden Punkten die Hypotenuse. |
| euklidischer Abstand | Der Fachbegriff für den geradlinigen Abstand zweier Punkte, den diese Seite berechnet. In der Datenanalyse und der KI misst man damit ganz grundlegend, wie nah Punkte beieinanderliegen. |
| Steigung | Eine Zahl, die angibt, wie steil eine Gerade ist: um wie viel y wächst, wenn x um 1 wächst. Sie ist dasselbe wie die Änderungsrate einer linearen Funktion. |
| senkrechte Gerade | Eine Gerade, die senkrecht auf der x-Achse steht (parallel zur y-Achse). Die Gerade durch zwei Punkte mit derselben x-Koordinate ist senkrecht. Die x-Differenz ist 0, deshalb ist ihre Steigung nicht definiert. Ihre Gleichung hat die Form \(x = c\) mit einer Konstanten \(c\). |
Das sollten Sie vorher wissen
Damit Sie die Berechnung auf dieser Seite wirklich verstehen und nicht nur auf den Knopf drücken, hilft Ihnen das folgende Vorwissen.
Wenn Sie nicht weiterkommen, ist eine Wiederholung dieser Themen der schnellste Weg.
| Das Koordinatensystem (Klasse 5–6, 10–12 Jahre) |
|
| Rechnen mit negativen Zahlen (Klasse 6–7, 11–13 Jahre) |
|
| Quadratwurzeln (Klasse 8–9, 13–15 Jahre) |
|
| Der Satz des Pythagoras (Klasse 8–9, 13–15 Jahre) |
|
| Lineare Funktionen (Klasse 8, 13–14 Jahre) |
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So berechnen Sie es in Excel
| x-Koordinate Punkt 1, x₁ | 1 |
| y-Koordinate Punkt 1, y₁ | 1 |
| x-Koordinate Punkt 2, x₂ | 4 |
| y-Koordinate Punkt 2, y₂ | 5 |
| Abstand der Punkte d | =WURZEL((B3-B1)^2+(B4-B2)^2) |
| x-Koordinate Punkt 1, x₁ | 1 |
| y-Koordinate Punkt 1, y₁ | 1 |
| x-Koordinate Punkt 2, x₂ | 4 |
| y-Koordinate Punkt 2, y₂ | 5 |
| x-Differenz Δx | =B3-B1 |
| y-Differenz Δy | =B4-B2 |
| Summe der Quadrate Δx²+Δy² | =B5^2+B6^2 |
| Abstand der Punkte d | =WURZEL(B7) |
| x-Koordinate Punkt 1, x₁ | 1 |
| y-Koordinate Punkt 1, y₁ | 5 |
| x-Koordinate Punkt 2, x₂ | 3 |
| y-Koordinate Punkt 2, y₂ | 2 |
| Steigung m | =(B4-B2)/(B3-B1) |
| y-Achsenabschnitt b | =B2-B5*B1 |
„WURZEL(…)“ ist die Quadratwurzel, „^2“ heißt „zum Quadrat“.
Die erste Tabelle ergibt den Abstand 5. Die zweite Tabelle kommt über Δx = 3, Δy = 4 und die Summe der Quadrate 25 auf denselben Abstand 5 – so sehen Sie auch die Zwischenwerte.
Die dritte Tabelle ergibt die Steigung −1,5 und den y-Achsenabschnitt 6,5 (die Gerade y = −1,5x + 6,5). Haben beide Punkte dieselbe x-Koordinate, würde durch 0 geteilt und es erscheint der Fehler #DIV/0! – ein Zeichen dafür, dass die Steigung nicht definiert ist (eine senkrechte Gerade).
So berechnen Sie es in Google Tabellen
| x-Koordinate Punkt 1, x₁ | 1 |
| y-Koordinate Punkt 1, y₁ | 1 |
| x-Koordinate Punkt 2, x₂ | 4 |
| y-Koordinate Punkt 2, y₂ | 5 |
| Abstand der Punkte d | =WURZEL((B3-B1)^2+(B4-B2)^2) |
| x-Koordinate Punkt 1, x₁ | 1 |
| y-Koordinate Punkt 1, y₁ | 1 |
| x-Koordinate Punkt 2, x₂ | 4 |
| y-Koordinate Punkt 2, y₂ | 5 |
| x-Differenz Δx | =B3-B1 |
| y-Differenz Δy | =B4-B2 |
| Summe der Quadrate Δx²+Δy² | =B5^2+B6^2 |
| Abstand der Punkte d | =WURZEL(B7) |
| x-Koordinate Punkt 1, x₁ | 1 |
| y-Koordinate Punkt 1, y₁ | 5 |
| x-Koordinate Punkt 2, x₂ | 3 |
| y-Koordinate Punkt 2, y₂ | 2 |
| Steigung m | =(B4-B2)/(B3-B1) |
| y-Achsenabschnitt b | =B2-B5*B1 |
So berechnen Sie es in Python
import math
x1, y1 = 1.0, 1.0 # Koordinaten von Punkt 1
x2, y2 = 4.0, 5.0 # Koordinaten von Punkt 2
delta_x = x2 - x1 # Differenz der x-Werte
delta_y = y2 - y1 # Differenz der y-Werte
distance = math.hypot(delta_x, delta_y) # Abstand der Punkte (dasselbe wie √(Δx²+Δy²))
print(f"Abstand der Punkte d: {distance}")
# Zugabe: Steigung und Gleichung der Geraden durch die beiden Punkte (bei Δx = 0 nicht definiert, senkrechte Gerade)
if delta_x != 0:
slope = delta_y / delta_x # Steigung m
y_intercept = y1 - slope * x1 # y-Achsenabschnitt b
sign = "+" if y_intercept >= 0 else "-" # Vorzeichen abtrennen, damit ein negativer Abschnitt nicht als "+ -0.3" erscheint
print(f"Steigung m: {slope}")
print(f"y-Achsenabschnitt b: {y_intercept}")
print(f"Geradengleichung: y = {slope}x {sign} {abs(y_intercept)}")
else:
print(f"Senkrechte Gerade (x = {x1}), die Steigung ist also nicht definiert")
So schreiben Sie die Formel in LaTeX und anderen Formelsprachen (zum Kopieren)
d = √((x₂ − x₁)² + (y₂ − y₁)²)
d = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>d</mi>
<mo>=</mo>
<msqrt>
<mrow>
<msup>
<mrow><mo>(</mo><msub><mi>x</mi><mn>2</mn></msub><mo>−</mo><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub><mo>)</mo></mrow>
<mn>2</mn>
</msup>
<mo>+</mo>
<msup>
<mrow><mo>(</mo><msub><mi>y</mi><mn>2</mn></msub><mo>−</mo><msub><mi>y</mi><mn>1</mn></msub><mo>)</mo></mrow>
<mn>2</mn>
</msup>
</mrow>
</msqrt>
</mrow>
</math>
d = sqrt((x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2)
Sqrt[(x2 - x1)^2 + (y2 - y1)^2]
d := sqrt((x2 - x1)^2 + (y2 - y1)^2);
d = sqrt((x2 - x1)^2 + (y2 - y1)^2);
d = √((x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2)
Δx² + Δy² = d²
\Delta x^2 + \Delta y^2 = d^2
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msup><mrow><mi mathvariant="normal">Δ</mi><mi>x</mi></mrow><mn>2</mn></msup>
<mo>+</mo>
<msup><mrow><mi mathvariant="normal">Δ</mi><mi>y</mi></mrow><mn>2</mn></msup>
<mo>=</mo>
<msup><mi>d</mi><mn>2</mn></msup>
</mrow>
</math>
(Delta x)^2 + (Delta y)^2 = d^2
dx^2 + dy^2 == d^2
dx^2 + dy^2 = d^2;
dx^2 + dy^2 == d^2
Δx^2 + Δy^2 = d^2
m = (y₂ − y₁) ÷ (x₂ − x₁), y = mx + b (b = y₁ − m·x₁)
m = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}, \quad y = mx + b, \quad b = y_1 - m x_1
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>m</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow><msub><mi>y</mi><mn>2</mn></msub><mo>−</mo><msub><mi>y</mi><mn>1</mn></msub></mrow>
<mrow><msub><mi>x</mi><mn>2</mn></msub><mo>−</mo><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub></mrow>
</mfrac>
<mo>,</mo>
<mi>y</mi>
<mo>=</mo>
<mi>m</mi><mi>x</mi>
<mo>+</mo>
<mi>b</mi>
<mo>,</mo>
<mi>b</mi>
<mo>=</mo>
<msub><mi>y</mi><mn>1</mn></msub>
<mo>−</mo>
<mi>m</mi><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub>
</mrow>
</math>
m = (y_2 - y_1)/(x_2 - x_1), y = m x + b, b = y_1 - m x_1
m = (y2 - y1)/(x2 - x1); b = y1 - m*x1; y = m*x + b
m := (y2 - y1)/(x2 - x1); b := y1 - m*x1; y := m*x + b;
m = (y2 - y1)/(x2 - x1); b = y1 - m*x1; y = m*x + b;
m = (y_2 - y_1)/(x_2 - x_1), y = mx + b, b = y_1 - mx_1
So lassen Sie ChatGPT rechnen
Sie sind ein Rechenassistent für Mathematik. Führen Sie die folgende Berechnung aus, indem Sie tatsächlich Python-Code ausführen, und stützen Sie Ihre Antwort nur auf die Zahlen aus dem Ausführungsergebnis (nicht im Kopf rechnen und nicht schätzen). Bestimmen Sie für die beiden Punkte P1(1 | 1) und P2(4 | 5) im Koordinatensystem: 1. den Abstand d der beiden Punkte (mit der Abstandsformel d = √((x2−x1)² + (y2−y1)²)) 2. die Differenzen Δx und Δy 3. die Steigung m der Geraden durch die beiden Punkte und die Geradengleichung y = mx + b (geben Sie auch den y-Achsenabschnitt b an) Geben Sie die verwendeten Formeln und die Zahlen aus dem Ausführungsergebnis an.
Anleitung
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1Werte eingebenTragen Sie die Zahlen, mit denen Sie rechnen möchten, in die Eingabefelder ein
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2BerechnenKlicken Sie auf die Schaltfläche „Berechnen“
-
3Ergebnis ansehenDas Ergebnis erscheint sofort. Auf derselben Seite finden Sie auch den Rechenweg und die Erklärung der Formel
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