10º ano

10º anoGeometria coordenada


Fórmula da distância


A fórmula da distância na geometria coordenada ajuda a calcular a distância entre dois pontos no plano. Originária do teorema de Pitágoras, serve como uma ferramenta fundamental na matemática, especialmente em álgebra e geometria.

Compreendendo os fundamentos

Primeiro, considere dois pontos no plano cartesiano: ponto A ((x1, y1)) e ponto B ((x2, y2)). A fórmula da distância nos permite calcular o comprimento do segmento de linha que conecta esses dois pontos.

Fórmula

A expressão matemática para a distância d entre os pontos A e B é dada como:

D = √((x2 - x1)² + (y2 - y1)²)

Esta fórmula é derivada do Teorema de Pitágoras, que afirma que em um triângulo retângulo, o quadrado da hipotenusa (o lado oposto ao ângulo reto) é igual à soma dos quadrados dos outros dois lados.

Representação visual

Imagine dois pontos A e B em um plano 2D. Crie um triângulo retângulo desenhando linhas horizontais e verticais através desses pontos.

A (x1, y1) B (x2, y2)

Cálculo passo a passo

Vamos aprender como usar a fórmula para encontrar a distância entre dois pontos com coordenadas.

Exemplo 1

Encontre a distância entre o ponto A ((3, 4)) e o ponto B ((7, 1)).

  1. Calcule a diferença nas coordenadas x: x2 - x1 = 7 - 3 = 4.
  2. Calcule a diferença nas coordenadas y: y2 - y1 = 1 - 4 = -3.
  3. Aplique a fórmula da distância:
    D = √((4)² + (-3)²)
    d = √(16 + 9)
    d = √25
    d = 5
            

A distância entre dois pontos é de 5 unidades.

Exemplo 2

Vamos tentar outro exemplo com os pontos C ((-2, 8)) e D ((4, -3)).

  1. Diferença nas coordenadas x: 4 - (-2) = 4 + 2 = 6.
  2. Diferença na coordenada y: -3 - 8 = -11.
  3. Cálculo da distância:
    D = √((6)² + (-11)²)
    D = √(36 + 121)
    d = √157
    d ≈ 12.53
            

A distância aproximada entre esses pontos é de 12,53 unidades.

Aplicando o uso ao mundo real

A fórmula da distância não está limitada à matemática pura. Ela é amplamente utilizada em física, navegação e outras áreas.

Física

Na física, esta fórmula é essencial para lidar com vetores, problemas de movimento e cálculos espaciais. Por exemplo, determinar o caminho mais curto entre duas posições.

Navegação

Na navegação e na tecnologia GPS, a fórmula da distância ajuda a calcular a distância em linha reta ("como é") entre duas localizações geográficas.

Problemas para praticar

Agora é sua vez. Tente aplicar a fórmula da distância para resolver os seguintes problemas:

Problema 1

Calcule a distância entre os pontos E ((5, 9)) e F ((-3, 6)).

Problema 2

Encontre a distância entre o ponto G ((0, 0)) e o ponto H ((-6, 8)).

Solução

Resolva estas questões e verifique suas respostas:

Solução 1

Para o problema 1:

D = √((-3 - 5)² + (6 - 9)²)
D = √((-8)² + (-3)²)
D = √(64 + 9)
d = √73
d ≈ 8.54

A distância é aproximadamente 8,54 unidades.

Solução 2

Para o problema 2:

D = √((-6 - 0)² + (8 - 0)²)
D = √((6)² + (8)²)
D = √(36 + 64)
d = √100
d = 10

A distância é exatamente 10 unidades.

Conclusão

A fórmula da distância é uma ferramenta matemática importante que simplifica o cálculo da distância entre dois pontos em um plano 2D. Suas aplicações se estendem além da matemática para uma variedade de contextos científicos e do mundo real, apoiando sistemas de navegação, cálculos físicos e muito mais. Dominar esta fórmula não só enriquece o conjunto de ferramentas matemáticas de alguém, mas também melhora a compreensão das relações espaciais na vida cotidiana.


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concluído em 10º ano


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