Класс 10

Класс 10Координатная геометрия


Формула расстояния


Формула расстояния в координатной геометрии помогает вычислить расстояние между двумя точками на плоскости. Происходя из теоремы Пифагора, она служит основным инструментом в математике, особенно в алгебре и геометрии.

Понимание основ

Сначала рассмотрим две точки на декартовой плоскости: точку A ((x1, y1)) и точку B ((x2, y2)). Формула расстояния позволяет нам вычислить длину отрезка, соединяющего эти две точки.

Формула

Математическое выражение для расстояния d между точками A и B имеет вид:

D = √((x2 - x1)² + (y2 - y1)²)

Эта формула выводится из теоремы Пифагора, которая утверждает, что в прямоугольном треугольнике квадрат гипотенузы (сторона, противоположная прямому углу) равен сумме квадратов других двух сторон.

Визуальное представление

Представьте две точки A и B на двумерной плоскости. Создайте прямоугольный треугольник, нарисовав горизонтальные и вертикальные линии через эти точки.

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

Пошаговый расчет

Давайте узнаем, как использовать формулу для нахождения расстояния между двумя точками с координатами.

Пример 1

Найдите расстояние между точкой A ((3, 4)) и точкой B ((7, 1)).

  1. Вычислите разницу в x-координатах: x2 - x1 = 7 - 3 = 4.
  2. Вычислите разницу в y-координатах: y2 - y1 = 1 - 4 = -3.
  3. Примените формулу расстояния:
    D = √((4)² + (-3)²)
    d = √(16 + 9)
    d = √25
    d = 5
            

Расстояние между двумя точками равно 5 единицам.

Пример 2

Попробуем другой пример с точками C ((-2, 8)) и D ((4, -3)).

  1. Разница в x-координатах: 4 - (-2) = 4 + 2 = 6.
  2. Разница в y-координате: -3 - 8 = -11.
  3. Вычисление расстояния:
    D = √((6)² + (-11)²)
    D = √(36 + 121)
    d = √157
    d ≈ 12.53
            

Приблизительное расстояние между этими точками составляет 12.53 единицы.

Применение в реальном мире

Формула расстояния не ограничивается чистой математикой. Она широко используется в физике, навигации и других областях.

Физика

В физике эта формула необходима для работы с векторами, решения задач на движение и пространственных расчетов. Например, определение кратчайшего пути между двумя позициями.

Навигация

В навигации и GPS-технологиях формула расстояния помогает рассчитать расстояние по прямой ("как есть") между двумя географическими точками.

Практические задачи

Теперь ваша очередь. Попробуйте применить формулу расстояния для решения следующих задач:

Задача 1

Вычислите расстояние между точками E ((5, 9)) и F ((-3, 6)).

Задача 2

Найдите расстояние между точкой G ((0, 0)) и точкой H ((-6, 8)).

Решение

Решите эти задачи и проверьте свои ответы:

Решение 1

Для задачи 1:

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

Расстояние составляет приблизительно 8.54 единицы.

Решение 2

Для задачи 2:

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

Расстояние точно равно 10 единицам.

Заключение

Формула расстояния - это важный математический инструмент, упрощающий вычисление расстояния между двумя точками на двумерной плоскости. Ее применение выходит за пределы математики, проникнув в различные научные и реальные контексты, поддерживая системы навигации, физические расчеты и многое другое. Освоение этой формулы не только обогащает математический арсенал, но и углубляет понимание пространственных отношений в повседневной жизни.


Класс 10 → 3.2


U
username
0%
завершено в Класс 10


комментарии