Geben Sie die Koordinaten von Punkt 1 und Punkt 2 ein, um den Abstand zwischen ihnen zu berechnen. Angezeigt werden auch die Steigung und die Gleichung der Geraden durch die beiden Punkte.
Inhaltsverzeichnis
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Was Sie auf dieser Seite tun können
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Wofür ist diese Berechnung nützlich?
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Anleitung
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Formeln und Abbildungen
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Symbole und Begriffe
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Was Sie vorab wissen sollten
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Mit Excel berechnen
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Mit Google Tabellen berechnen
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Mit Python berechnen
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Die Formel in LaTeX und anderen mathematischen Schreibweisen (zum Kopieren)
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Die Berechnung von ChatGPT ausführen lassen
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Die Vorteile von DataChef
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Verwandte Funktionen
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Alle NumberChef-Rechner
Was Sie auf dieser Seite tun können
- Geben Sie die Koordinaten zweier Punkte ein, und Sie sehen sofort den Abstand \(d\) zwischen ihnen
- Zusätzlich zum Abstand werden die Änderung von x \(\Delta x\), die Änderung von y \(\Delta y\), die Steigung \(m\) und die Gleichung der Geraden durch die beiden Punkte, \(y = mx + b\), berechnet
- Das Ergebnis wird auch in einem Graphen gezeigt, sodass Sie sehen, dass der Abstand die Länge der Strecke zwischen den beiden Punkten ist
- Eine verständliche Erklärung der Formeln sowie Formeln zum Kopieren für Excel, Google Tabellen und Python finden Sie ebenfalls auf dieser Seite
Wofür ist diese Berechnung nützlich?
In einem 2D-Spiel werden die Positionen Ihrer Figur, der Gegner und der Gegenstände als Koordinaten gespeichert, und das Spiel wertet einen „Treffer“, wenn der Abstand kleiner als ein festgelegter Wert wird. Steht Ihre Figur zum Beispiel bei (1|1) und ein Gegner bei (4|5), ist der Abstand \(\sqrt{3^2 + 4^2} = 5\). Wiederholt man diese Berechnung, funktioniert so die abstandsbasierte Kollisionsabfrage.
Die Abstandsformel gehört zu den ersten praktischen Formeln, die Sie schreiben, wenn Sie mit der Spieleentwicklung beginnen.
Vermessungsstellen erfassen Grundstücksgrenzpunkte und Bezugspunkte für Bauarbeiten als Koordinaten, in Deutschland zum Beispiel im amtlichen Koordinatensystem ETRS89/UTM. Kennt man die Koordinaten zweier Punkte, lässt sich der waagerechte Abstand zwischen ihnen mit der Abstandsformel auf dieser Seite berechnen.
Diese Berechnung unterstützt den Bau von Straßen, Gebäuden und anderer Infrastruktur. (Um einen Abstand aus Breiten- und Längengrad unter Berücksichtigung der Erdkrümmung zu bestimmen, wird eine andere Formel verwendet.)
In der Datenanalyse wird ein Zahlenpaar wie Körpergröße und Gewicht als Punkt im Koordinatensystem aufgefasst, und je näher zwei Punkte beieinander liegen, desto ähnlicher gelten die Daten. Dieser Abstand (der euklidische Abstand) wird verwendet, um ähnliche Kundinnen und Kunden zu gruppieren (Clustering) und um aus nahe liegenden Daten Vorhersagen zu treffen (das k-Nächste-Nachbarn-Verfahren).
Die Formel auf dieser Seite ist die grundlegende Art der Abstandsmessung, die in jedem Lehrbuch zu KI und maschinellem Lernen vorkommt.
In technischen Zeichnungen und im CAD werden Positionen wie die Mittelpunkte von Bohrungen in einem Bauteil als Koordinaten angegeben. Den schrägen Abstand zwischen den Mittelpunkten zweier Bohrungen, der oft nicht in der Zeichnung steht, können Sie aus den Koordinatendifferenzen mit der Abstandsformel bestimmen.
Liegen zwei Bohrungen waagerecht 30 mm und senkrecht 40 mm auseinander, sind ihre Mittelpunkte \(\sqrt{30^2 + 40^2} = 50\) mm voneinander entfernt. Das ist eine alltägliche Rechnung in Zerspanung und Prüfung.
Formeln und Abbildungen
Symbole und Begriffe
Symbole
| \(d\) | de | Der Abstand zwischen den beiden Punkten, vom Anfangsbuchstaben von „Distanz“. |
| \((x_1, y_1)\), \((x_2, y_2)\) | x eins, y eins | Die Koordinaten der beiden Punkte. \(x\) ist die waagerechte Lage und \(y\) 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 Änderung (die Differenz 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 diese Zahl ergibt). \(\sqrt{25} = 5\) (weil 5² = 25). In der Abstandsformel ziehen Sie die Wurzel nur ein einziges Mal, ganz am Ende. |
| \(m\) | em | Die Steigung der Geraden durch die beiden Punkte. Sie gibt an, wie viel die Gerade bei jedem Schritt um 1 nach rechts steigt oder fällt. Ist sie positiv, steigt die Gerade nach rechts, ist sie negativ, fällt sie. |
| \(b\) | be | Der y-Achsenabschnitt: die Höhe, in der die Gerade die y-Achse schneidet (der Wert von \(y\) für \(x = 0\)). In deutschen Schulbüchern heißt er oft \(n\) (also \(y = mx + n\)). |
Begriffe
| Koordinaten | Ein Zahlenpaar (waagerechte Lage | senkrechte Lage), das die Lage eines Punktes angibt. Der Punkt (4|5) liegt 4 rechts und 5 oberhalb des Ursprungs. |
| Koordinatensystem | Eine Ebene, in der Lagen durch eine waagerechte x-Achse und eine senkrechte y-Achse angegeben werden. Der Abstand auf dieser Seite ist die geradlinige Länge zwischen zwei Punkten im Koordinatensystem. |
| Strecke | Eine gerade Linie, die zwei Punkte verbindet und an diesen Punkten endet. 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, angewendet auf Koordinaten. Er wird in Klasse 8 (13–14 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 offizielle Name für den geradlinigen Abstand zweier Punkte, den diese Seite berechnet. In der Datenanalyse und in der KI wird dieser Name oft für die grundlegende Art verwendet, wie nah Punkte beieinander liegen. |
| Steigung | Eine Zahl, die zeigt, wie steil eine Gerade ist: wie stark y zunimmt, wenn x um 1 zunimmt („Steigungsdreieck“). Sie ist dasselbe wie die Änderungsrate einer linearen Funktion. |
| vertikale Gerade | Eine Gerade, die senkrecht zur x-Achse verläuft (genau nach oben und unten). Die Gerade durch zwei Punkte mit derselben x-Koordinate ist vertikal. Die Änderung von x ist 0, also ist ihre Steigung nicht definiert. Ihre Gleichung hat die Form \(x = c\) mit einer Konstanten \(c\). |
Was Sie vorab wissen sollten
Hier steht, was Ihnen hilft, die Berechnung auf dieser Seite wirklich zu verstehen und nicht nur auf die Schaltfläche zu klicken.
Wenn Sie nicht weiterkommen, ist es der schnellste Weg, diese Themen noch einmal durchzugehen.
| Das Koordinatensystem (Klasse 5–6, 10–12 Jahre) |
|
| Rechnen mit positiven und negativen Zahlen (Klasse 6–7, 11–13 Jahre) |
|
| Quadratwurzeln (Klasse 9, 14–15 Jahre) |
|
| Der Satz des Pythagoras (Klasse 8, 13–14 Jahre) |
|
| Lineare Funktionen (Klasse 7–8, 12–14 Jahre) |
|
Mit Excel berechnen
| x-Koordinate von Punkt 1: x₁ | 1 |
| y-Koordinate von Punkt 1: y₁ | 1 |
| x-Koordinate von Punkt 2: x₂ | 4 |
| y-Koordinate von Punkt 2: y₂ | 5 |
| Abstand der Punkte d | =WURZEL((B3-B1)^2+(B4-B2)^2) |
| x-Koordinate von Punkt 1: x₁ | 1 |
| y-Koordinate von Punkt 1: y₁ | 1 |
| x-Koordinate von Punkt 2: x₂ | 4 |
| y-Koordinate von Punkt 2: y₂ | 5 |
| Änderung von x Δx | =B3-B1 |
| Änderung von y Δy | =B4-B2 |
| Summe der Quadrate Δx²+Δy² | =B5^2+B6^2 |
| Abstand der Punkte d | =WURZEL(B7) |
| x-Koordinate von Punkt 1: x₁ | 1 |
| y-Koordinate von Punkt 1: y₁ | 5 |
| x-Koordinate von Punkt 2: x₂ | 3 |
| y-Koordinate von Punkt 2: y₂ | 2 |
| Steigung m | =(B4-B2)/(B3-B1) |
| y-Achsenabschnitt b | =B2-B5*B1 |
„WURZEL(…)“ ist die Quadratwurzel, „^2“ das Quadrat.
Die erste Tabelle liefert den Abstand 5. Die zweite Tabelle bestimmt denselben Abstand 5 aus Δx = 3, Δy = 4 und der Quadratsumme 25, sodass Sie auch die Zwischenwerte sehen.
Die dritte Tabelle liefert die Steigung −1,5 und den y-Achsenabschnitt 6,5 (die Gerade y = −1,5x + 6,5). Haben die beiden Punkte dieselbe x-Koordinate, würde durch 0 geteilt, und es erscheint ein Fehler (#DIV/0!). Das zeigt, dass die Steigung nicht definiert ist (eine vertikale Gerade).
Mit Google Tabellen berechnen
| x-Koordinate von Punkt 1: x₁ | 1 |
| y-Koordinate von Punkt 1: y₁ | 1 |
| x-Koordinate von Punkt 2: x₂ | 4 |
| y-Koordinate von Punkt 2: y₂ | 5 |
| Abstand der Punkte d | =WURZEL((B3-B1)^2+(B4-B2)^2) |
| x-Koordinate von Punkt 1: x₁ | 1 |
| y-Koordinate von Punkt 1: y₁ | 1 |
| x-Koordinate von Punkt 2: x₂ | 4 |
| y-Koordinate von Punkt 2: y₂ | 5 |
| Änderung von x Δx | =B3-B1 |
| Änderung von y Δy | =B4-B2 |
| Summe der Quadrate Δx²+Δy² | =B5^2+B6^2 |
| Abstand der Punkte d | =WURZEL(B7) |
| x-Koordinate von Punkt 1: x₁ | 1 |
| y-Koordinate von Punkt 1: y₁ | 5 |
| x-Koordinate von Punkt 2: x₂ | 3 |
| y-Koordinate von Punkt 2: y₂ | 2 |
| Steigung m | =(B4-B2)/(B3-B1) |
| y-Achsenabschnitt b | =B2-B5*B1 |
Mit Python berechnen
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 # Änderung von x
delta_y = y2 - y1 # Änderung von y
distance = math.hypot(delta_x, delta_y) # Abstand der Punkte (dasselbe wie √(Δx²+Δy²))
print(f"Abstand der Punkte d: {distance}")
# Zugabe: Steigung und Geradengleichung durch die beiden Punkte (nicht definiert, wenn Δx gleich 0 ist, bei einer vertikalen 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 Achsenabschnitt 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"Vertikale Gerade (x = {x1}), die Steigung ist also nicht definiert")
Die Formel in LaTeX und anderen mathematischen Schreibweisen (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
Die Berechnung von ChatGPT ausführen lassen
Sie sind ein Assistent für mathematische Berechnungen. Führen Sie die folgende Berechnung tatsächlich mit Python-Code aus und stützen Sie Ihre Antwort nur auf die Zahlen des Ausführungsergebnisses (nicht im Kopf rechnen und nicht raten). Bestimmen Sie für die beiden Punkte (1|1) und (4|5) im Koordinatensystem jeweils Folgendes: 1. Den Abstand d der beiden Punkte (verwenden Sie die Abstandsformel d = √((x2−x1)² + (y2−y1)²)) 2. Die Änderung von x, Δx, und die Änderung von y, Δy 3. Die Steigung m der Geraden durch diese beiden Punkte und die Geradengleichung y = mx + b (nennen Sie auch den Wert des y-Achsenabschnitts b) Zeigen Sie die verwendeten Formeln und die Zahlen aus dem Ausführungsergebnis.
Anleitung
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1Zahlen eingebenGeben Sie die Zahlen, mit denen Sie rechnen möchten, in die Eingabefelder ein
-
2BerechnenKlicken Sie auf die Schaltfläche „Berechnen“
-
3Ergebnis ablesenDas Ergebnis erscheint sofort. Auf derselben Seite finden Sie auch den Rechenweg und die Erklärung der Formel
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