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Forma de dois pontos
Na geometria analítica, um dos aspectos fundamentais é entender como derivar a equação de uma linha. Existem várias formas de equações de linha, mas entre elas, a “forma de dois pontos” é altamente útil, especialmente quando você conhece dois pontos pelos quais uma linha passa. Este método permite que você derive a equação usando apenas esses dois pontos.
Entendendo o conceito
A forma de dois pontos da equação de uma linha ajuda você a expressar a linha algebricamente. Se você tem dois pontos em uma linha, digamos (x 1, y 1)
e (x 2, y 2)
, você pode usá-los para encontrar a equação da linha que conecta esses dois pontos.
Fórmulas matemáticas
A fórmula para a forma de dois pontos é derivada do conceito de inclinação, que mede a inclinação ou inclinação de uma linha. A inclinação m
de uma linha que passa por dois pontos (x 1, y 1)
e (x 2, y 2)
é calculada da seguinte forma:
M = (Y 2 - Y 1) / (X 2 - X 1)
Usando esta inclinação, a forma de dois pontos da equação da linha é:
y - y 1 = m(x - x 1)
Substituindo m
na equação, obtemos:
y - y 1 = ((y 2 - y 1) / (x 2 - x 1))(x - x 1)
Esta é a forma de dois pontos da equação de uma linha.
Exemplo 1
Considere dois pontos em uma linha: (2, 3)
e (4, 7)
Usaremos esses pontos para encontrar a equação da linha.
Passo 1: Calcular a inclinação (m
)
m = (7 – 3) / (4 – 2) = 4 / 2 = 2
Passo 2: Usar a forma de dois pontos da equação da linha com o ponto (2, 3)
:
y – 3 = 2(x – 2)
Passo 3: Simplificar a equação:
y – 3 = 2x – 4
Adicione 3 a ambos os lados para resolver para y
:
y = 2x – 1
Portanto, a equação da linha que passa pelos pontos (2, 3)
e (4, 7)
é y = 2x - 1
.
O diagrama de linha acima mostra a linha passando pelos pontos (2, 3)
e (4, 7)
marcados no plano cartesiano. Os pontos estão marcados, e você pode ver a linha que representa a equação y = 2x - 1
.
Exemplo 2
Vamos olhar para outro exemplo. Encontre a equação da linha que passa por (-1, 5)
e (3, -1)
.
Passo 1: Calcular a inclinação (m
)
m = (-1 - 5) / (3 - (-1)) = -6 / 4 = -3/2
Passo 2: Usar a forma de dois pontos da equação da linha com o ponto (-1, 5)
:
y – 5 = (-3/2)(x + 1)
Passo 3: Simplificar a equação:
y – 5 = (-3/2)x – 3/2
Adicione 5 a ambos os lados para resolver para y
:
y = (-3/2)x + 7/2
Portanto, a equação da linha que passa pelos pontos (-1, 5)
e (3, -1)
é y = (-3/2)x + 7/2
.
A linha acima mostra uma inclinação negativa. Os pontos (-1, 5)
e (3, -1)
estão plotados, o que mostra a linha descrita por y = (-3/2)x + 7/2
.
Por que a forma de dois pontos é útil
A forma de dois pontos é incrivelmente útil por muitos motivos. Ela fornece uma maneira simples, mas poderosa de entender e analisar linhas. Se você está trabalhando em aplicativos de gráficos, resolvendo sistemas de equações ou entendendo formas geométricas, ela fornece uma base sólida para cálculos. Ela ajuda a transformar dois pontos conhecidos diretamente em uma equação que define uma relação consistente ao longo do gráfico.
Algumas de suas aplicações úteis são as seguintes:
- Previsão de tendências usando pontos de dados conhecidos em cenários do mundo real, como economia ou física.
- Modelagem e compreensão de formas geométricas ou design de gráficos e tabelas.
- Simplificação de funções e equações complexas na resolução de problemas matemáticos.
Coisas importantes a lembrar
- Os pontos devem ser claros e distintos, caso contrário a inclinação será indefinida.
- Certifique-se de que ambos os pontos sejam precisos para que a linha correta possa ser desenhada.
- Esta forma pode ser convertida em outras formas, como a forma de intercepto da inclinação, que é especialmente útil para gráficos e cálculos de intercepto.
Conclusão
A forma de dois pontos é um método simples de encontrar a equação de uma linha quando dois pontos são conhecidos. Dominar essa forma auxilia significativamente na compreensão da geometria analítica, levando a habilidades de resolução de problemas mais fortes ao lidar com relações lineares.