独学で学ぶ土地家屋調査士

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交点計算のやり方|2直線の交点(分筆点)を連立で求める(土地家屋調査士の記述式)

この記事の要点

交点計算とは、2つの直線が交わる点の座標を求める計算です。分筆点や境界点を出すときに使います。

やり方はシンプルで、2つの直線をそれぞれ式にして、連立して解くだけです。

直線が「1点+方向角」で与えられたときは、傾き=tan(方向角)として同じように解けます。2直線の傾きが同じ(平行)だと、交点はありません。

境界点の座標を求めるところまでの基礎計算(方向角・距離・緯距・経距)は測量士補の範囲と共通です。三角関数などの基礎は姉妹サイト「初心者が学ぶ測量士補」にゆずり、ここではすでに分かっている座標から、2直線の交点を求める計算を扱います。

交点計算はどこで使う?

交点計算は、2つの直線が交わる地点の座標を特定するための計算で、土地の分割や境界の確定に欠かせません。たとえば、ある境界線と別の境界線が交わる点(分筆点)の座標を、図面から読むのではなく計算で正確に出したいときに使います。

直線は「通る2点」または「1点+方向角」で決まります。どちらの場合も、直線の式を2本つくって連立すれば、交点が出ます。

求め方(2直線を連立して解く)

A B C D Q 直線1(A・B) 直線2(C・D)
模式図:直線1(A・Bを通る)と直線2(C・Dを通る)の交点Qを求める。座標値は下の計算例のとおり。

次の点を例にします(数値は説明のための例です。単位はメートル、座標はX・Y)。

直線通る2点
直線1A(X10, Y10)・B(X50, Y50)
直線2C(X10, Y50)・D(X50, Y10)

① それぞれの直線の式をつくる

直線の傾きは「Yの増加 ÷ Xの増加」で求めます(YをXの式で表します)。

直線1(A→B)の傾き =(50 − 10)÷(50 − 10)= 1。点A(10, 10)を通るので、直線1の式は Y = X

直線2(C→D)の傾き =(10 − 50)÷(50 − 10)= −1。点C(10, 50)を通るので、Y − 50 = −1 ×(X − 10)より、直線2の式は Y = −X + 60

② 連立して交点を求める

2つの式のYを等しいとおいて解きます。

X = −X + 60 → 2X = 60 → X = 30
Y = X = 30

したがって、交点 Q =( X 30.00 , Y 30.00 )です。

③ 両方の直線に代入して検算する

求めたQ(30, 30)が、両方の直線の式を満たすか確かめます。

直線Qを代入判定
直線1Y = X30 = 30成り立つ
直線2Y = −X + 6030 = −30 + 60 = 30成り立つ

両方の式を満たすので、交点Q(30, 30)で正しいと確かめられます。

まちがえやすいポイント

2直線の傾きが同じ(平行)のときは、交わらないので交点はありません。連立しても解が出ない(矛盾する)ときは平行を疑います。また、直線が「1点+方向角」で与えられたときは、傾き=tan(方向角)として同じ手順で解けます(方向角は北〔X軸〕から時計回りに測る角なので、傾き=Yのずれ÷Xのずれ=tan になります)。関数電卓の複素数機能を使うと、交点計算をさらに速く進められます。

理解度チェック

Q. 交点計算は、2つの直線の式を連立して解くことで、交わる点の座標を求める。○か×か。

○。各直線を式にして連立し、XとYを求めます。最後は両方の式に代入して、成り立つかを検算します。

Q. 2直線の傾きが等しいとき、その2直線には必ず交点がある。○か×か。

×。傾きが同じ2直線は平行なので、交わりません(重なっていない限り交点はありません)。連立しても解が出ないときは平行を疑います。

まとめ

交点計算は、2つの直線をそれぞれ式にして連立して解くだけで、交わる点(分筆点・境界点)の座標が出せます。直線が方向角で与えられたときも、傾き=tan(方向角)にすれば同じ手順です。

求めた交点は、必ず両方の直線の式に代入して検算しましょう。座標が出たら、座標法で面積を求めたり、面積指定の分割につなげたりできます。

参考にした資料

・交点計算(2つの直線の方程式を連立して交点の座標を求める。土地の分割・境界の確定で使う)の考え方について、土地家屋調査士試験の座標計算の解説で確認。

・本文の計算例は、当編集部が作成した仮の数値によるもので、求めた交点を両方の直線の式に代入して検算しています。公式の解答例ではありません。

独学で学ぶ土地家屋調査士 編集部

この記事を書いた人

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土地家屋調査士試験の用語・条文・記述式・測量計算を、法務省の公式情報と最新の法令に照らして整理しています。

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