• 締切済み

二点間の距離から多数の点をプロットしたい

点p1,p2...p5があり2点間の距離がすべてわかっている場合、各点の座標(x1,y1)..を導出できますか。 ここでは5点で例示しましたが、実際は100点ほどあります。 また精度はそれほど問いません。

みんなの回答

  • Kules
  • ベストアンサー率47% (292/619)
回答No.3

座標を求める、ということなので、1つの点に対して未知数は2つ(x,y)ということでよいですよね? また、n個の点の2点間の距離が全てわかっているということは、式はnC2個立てられるということになると思います。 ということは、nC2が2*nよりも多ければ各点の座標は1つに決まりますし、少なければ決まりません。 具体的には、 3点なら3C2=3、2*3=6で、立てられる式より未知数が多いので無理。 4点なら4C2=6、2*4=8で、立てられる式より未知数が多いので無理。 5点なら5C2=10、2*5=10で、立てられる式の数と未知数の数が等しいので解ける。 … 100点なら100C2=4950、2*100=200で未知数の数より立てられる式の数の方が多いので解ける。 となるかと思われます。 ただ、立てる式は (x2-x1)^2+(y2-y1)^2=r12^2 みたいな式になると思いますが、二乗している分符号の情報が失われてしまい、結局解けないかも知れません。 式は4950個立てられたとしても、それらが全て独立なものなのか(いくつかの式を適当に変形したら、他の式にならないか)ということも考える必要があります。 さらに、上記の問題がクリア出来たとしても、座標が導出できるとは限りません(「解なし」という答えが出るかもしれません。最小二乗法か何かで、残差が最も少ない答えを出しにいくことになるかも知れません) 参考になれば幸いです。

bigo_8144
質問者

お礼

お答えをいただいてすぐ、お礼を述べたのですが、うまくアップできていませんでした。申し訳ありません。 N>5なら解ける(はず)という点、大変よく理解しました。 この際、いろいろ研究してみようと思います。 ありがとうございました。

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  • sanori
  • ベストアンサー率48% (5664/11798)
回答No.2

すみません。早とちりでしたか。 p1-p2, p1-p3, p1-p4, p1-p5, p2-p3, p2-p4, p2-p5, p3-p4, p3-p5, p4-p5 の全ての距離がわかっているということでしょうか。 話を単純にするため、三角形を考えます。 点の数が3個なので、互いの距離(3辺の長さ)がすべてわかれば三角形の合同条件が成立します。 しかし、合同ではあっても、平行移動、回転、裏返しがありますから、座標は決まりません。

bigo_8144
質問者

お礼

速やかなお返事ありがとうございました。 所与の条件 > p1-p2, p1-p3, p1-p4, p1-p5, > p2-p3, p2-p4, p2-p5, はそのとおりです。 (蛇足ながら。この記法でよく分かっておいでだ と思いました) ---- 三角形の合同条件でのお示しで すっきり納得できました。 線対称、点対称があれば当然座標は変わりますものね。 ベクトルとスカラーの点も理解しました。 今回の課題に、極座標(r,θ)を入れられないか考えてみます。

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  • sanori
  • ベストアンサー率48% (5664/11798)
回答No.1

こんにちは。 できません。 距離ではなく、X方向にいくら、Y方向にいくら、という向きのある量、すなわち、ベクトルとしての情報がないとダメです。 言い換えれば、 ベクトルの絶対値 = 距離(スカラー) なので、スカラーにしてしまった時点で、情報が減ってしまいます。 名称を忘れましたが、子供の頃に雑誌か何かで、たくさんの点を番号順に折れ線グラフみたいに結んでいくと、ある図形が完成する、というのを遊んだことありませんか? ある点から次の点に行くのに、長さだけ合っていて方向があさっての方向ということでは、点と点を結べませんよね?

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