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Fórmula de distancia
La fórmula de distancia en geometría de coordenadas ayuda a calcular la distancia entre dos puntos en el plano. Originando del teorema de Pitágoras, sirve como una herramienta fundamental en matemáticas, especialmente en álgebra y geometría.
Entendiendo los conceptos básicos
Primero, considera dos puntos en el plano cartesiano: punto A ((x1, y1)
) y punto B ((x2, y2)
). La fórmula de distancia nos permite calcular la longitud del segmento de línea que conecta estos dos puntos.
Fórmula
La expresión matemática para la distancia d
entre los puntos A y B se da como:
D = √((x2 - x1)² + (y2 - y1)²)
Esta fórmula se deriva del teorema de Pitágoras, que establece que en un triángulo rectángulo, el cuadrado de la hipotenusa (el lado opuesto al ángulo recto) es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados.
Representación visual
Imagina dos puntos A y B en un plano 2D. Crea un triángulo rectángulo dibujando líneas horizontales y verticales a través de estos puntos.
Cálculo paso a paso
Vamos a aprender cómo usar la fórmula para encontrar la distancia entre dos puntos con coordenadas.
Ejemplo 1
Encuentra la distancia entre el punto A ((3, 4)
) y el punto B ((7, 1)
).
- Calcula la diferencia en las coordenadas x:
x2 - x1 = 7 - 3 = 4
. - Calcula la diferencia en las coordenadas y:
y2 - y1 = 1 - 4 = -3
. -
Aplica la fórmula de distancia:
D = √((4)² + (-3)²) d = √(16 + 9) d = √25 d = 5
La distancia entre dos puntos es de 5 unidades.
Ejemplo 2
Probemos otro ejemplo con los puntos C ((-2, 8)
) y D ((4, -3)
).
- Diferencia en las coordenadas x:
4 - (-2) = 4 + 2 = 6
. - Diferencia en la coordenada y:
-3 - 8 = -11
. -
Cálculo de distancia:
D = √((6)² + (-11)²) D = √(36 + 121) d = √157 d ≈ 12.53
La distancia aproximada entre estos puntos es de 12.53 unidades.
Aplicación en el mundo real
La fórmula de distancia no se limita a las matemáticas puras. Es ampliamente usada en física, navegación y otros campos.
Física
En física, esta fórmula es esencial para trabajar con vectores, problemas de movimiento y cálculos espaciales. Por ejemplo, determinar el camino más corto entre dos posiciones.
Navegación
En navegación y tecnología GPS, la fórmula de distancia ayuda a calcular la distancia en línea recta ("tal cual") entre dos ubicaciones geográficas.
Problemas de práctica
Ahora es tu turno. Intenta aplicar la fórmula de distancia para resolver los siguientes problemas:
Problema 1
Calcula la distancia entre los puntos E ((5, 9)
) y F ((-3, 6)
).
Problema 2
Encuentra la distancia entre el punto G ((0, 0)
) y el punto H ((-6, 8)
).
Solución
Resuelve estas preguntas y verifica tus respuestas:
Solución 1
Para el problema 1:
D = √((-3 - 5)² + (6 - 9)²) D = √((-8)² + (-3)²) D = √(64 + 9) d = √73 d ≈ 8.54
La distancia es aproximadamente 8.54 unidades.
Solución 2
Para el problema 2:
D = √((-6 - 0)² + (8 - 0)²) D = √((6)² + (8)²) D = √(36 + 64) d = √100 d = 10
La distancia es exactamente 10 unidades.
Conclusión
La fórmula de distancia es una herramienta matemática importante que simplifica el cálculo de la distancia entre dos puntos en un plano 2D. Sus aplicaciones se extienden más allá de las matemáticas en una variedad de contextos científicos y del mundo real, sustentando sistemas de navegación, cálculos físicos, y más. Dominar esta fórmula no solo enriquece el conjunto de herramientas matemáticas de uno, sino que también mejora la comprensión de las relaciones espaciales en la vida cotidiana.