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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.
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)
).
- Calcule a diferença nas coordenadas x:
x2 - x1 = 7 - 3 = 4
. - Calcule a diferença nas coordenadas y:
y2 - y1 = 1 - 4 = -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)
).
- Diferença nas coordenadas x:
4 - (-2) = 4 + 2 = 6
. - Diferença na coordenada y:
-3 - 8 = -11
. -
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.