Como encontrar a distância de um ponto a uma linha

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Autor: Randy Alexander
Data De Criação: 23 Abril 2021
Data De Atualização: 17 Novembro 2024
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Como encontrar a distância de um ponto a uma linha - Ciência
Como encontrar a distância de um ponto a uma linha - Ciência

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Uma boa compreensão da álgebra ajudará a resolver problemas de geometria, como encontrar a distância de um ponto a uma linha. A solução envolve criar uma nova linha perpendicular que une o ponto à linha original, encontrar o ponto onde as duas linhas se cruzam e, finalmente, calcular o comprimento da nova linha até o ponto de interseção.

TL; DR (muito longo; não leu)

Para encontrar a distância de um ponto a uma linha, primeiro encontre a linha perpendicular que passa pelo ponto. Em seguida, usando o teorema de Pitágoras, encontre a distância do ponto original ao ponto de interseção entre as duas linhas.

Encontre a Linha Perpendicular

A nova linha será perpendicular à original, ou seja, as duas linhas se cruzam em ângulos retos. Para determinar a equação da nova linha, faça o inverso negativo da inclinação da linha original. Duas linhas, uma com inclinação A e a outra com inclinação -1 -1 A, cruzarão em ângulos retos. O próximo passo é substituir o ponto na equação da forma intercepto de inclinação da nova linha para determinar sua interceptação em y.

Como exemplo, pegue a reta y = x + 10 e o ponto (1,1). Observe que a inclinação da linha é 1. O recíproco negativo de 1 é -1 ÷ 1 ou -1. Portanto, a inclinação da nova linha é -1, então a forma de interceptação de inclinação da nova linha é y = -x + B, onde B é um número que você ainda não conhece. Para encontrar B, substitua os valores xey do ponto na equação da linha:
y = -x + B

Use o ponto original (1,1), então substitua 1 por xe 1 por y:

1 = -1 + B1 + 1 = 1-1 + B adicione 1 para ambos os lados

Agora você tem o valor para B.

A equação da nova linha é y = -x + 2.

Determinar ponto de interseção

As duas linhas se cruzam quando seus valores y são iguais. Você encontra isso definindo as equações iguais entre si e resolva para x. Quando você encontrar o valor para x, insira o valor na equação de uma linha (não importa qual) para encontrar o ponto de interseção.

Continuando o exemplo, você tem a linha original:
y = x + 10
e a nova linha, y = -x + 2
x + 10 = -x + 2 Defina as duas equações iguais uma à outra.
x + x + 10 = x -x + 2 Adicione x aos dois lados.
2x + 10 = 2
2x + 10 - 10 = 2 - 10 Subtraia 10 de ambos os lados.
2x = -8
(2 ÷ 2) x = -8 ÷ 2 Divida os dois lados por 2.
x = -4 Este é o valor x do ponto de interseção.
y = -4 + 10 Substitua esse valor por x em uma das equações.
y = 6 Este é o valor y do ponto de interseção.
O ponto de interseção é (-4, 6)

Encontrar comprimento de uma nova linha

O comprimento da nova linha, entre o ponto especificado e o ponto de interseção recém-encontrado, é a distância entre o ponto e a linha original. Para encontrar a distância, subtraia os valores xey para obter os deslocamentos xey. Isso fornece os lados opostos e adjacentes de um triângulo retângulo; a distância é a hipotenusa, que você encontra no teorema de Pitágoras. Adicione os quadrados dos dois números e pegue a raiz quadrada do resultado.

Seguindo o exemplo, você tem o ponto original (1,1) e o ponto de interseção (-4,6).
x1 = 1, y1 = 1, x2 = -4, y2 = 6
1 - (-4) = 5 Subtraia x2 de x1.
1 - 6 = -5 Subtrai y2 de y1.
5 ^ 2 + (-5) ^ 2 = 50 Esquadre os dois números e adicione.
√ 50 ou 5 √ 2 Tire a raiz quadrada do resultado.
5 √ 2 é a distância entre o ponto (1,1) e a reta, y = x + 10.