Matemáticas
¿Cómo se calcula la distancia entre dos puntos?
Respuesta rápida
La distancia entre A(x₁, y₁) y B(x₂, y₂) es d = √((x₂ − x₁)² + (y₂ − y₁)²). Es el teorema de Pitágoras aplicado en el plano cartesiano.
En una frase
La distancia entre dos puntos es la longitud del segmento que los une: cuánto hay que recorrer en línea recta para ir de uno a otro.
Explicación
Imagina un plano de tu barrio dibujado en papel cuadriculado. Tu casa está en (1, 2) y la biblioteca en (4, 6). Andando por la cuadrícula irías 3 cuadros a la derecha y 4 hacia arriba, pero un pájaro iría en línea recta. ¿Cuánto mide esa línea? Eso es lo que calcula la fórmula de la distancia.
mapa
regla
lápiz
Si dibujas lo que avanzas y lo que subes, aparece un triángulo rectángulo. El segmento entre los dos puntos es el lado más largo, la hipotenusa. Así que la fórmula es el teorema de Pitágoras (a² + b² = c²) disfrazado. Para A(x₁, y₁) y B(x₂, y₂):
d(A, B) = √((x₂ − x₁)² + (y₂ − y₁)²)
Para la casa y la biblioteca: se avanza 4 − 1 = 3, se sube 6 − 2 = 4, así que d = √(3² + 4²) = √(9 + 16) = √25 = 5 cuadros.
Tres ideas que ayudan:
- El orden de los puntos da igual. 3 − 7 = −4 y 7 − 3 = 4, pero al cuadrado los dos dan 16.
- Una distancia nunca es negativa. Los cuadrados no son negativos y se toma la raíz positiva.
- ¿Misma x o misma y? No hace falta la fórmula. Si los puntos tienen la misma x, están en una recta vertical: basta con restar las y. De (2, 3) a (2, −4) hay 3 − (−4) = 7 unidades. Si tienen la misma y, se restan las x.
Muchos resultados no son exactos. √20 es aproximadamente 4,47 y, simplificado, es 2√5 (mira las raíces cuadradas). Si piden el resultado exacto, déjalo como radical.
La misma idea sirve en el espacio (en R³): se añade la diferencia de alturas z como tercer cuadrado, d = √((x₂ − x₁)² + (y₂ − y₁)² + (z₂ − z₁)²). Así se calcula la diagonal de una caja.
A esta distancia se la llama también distancia euclídea (o euclidiana). Va junto a otras dos fórmulas con dos puntos dados por sus coordenadas: el punto medio, ((x₁ + x₂)/2, (y₁ + y₂)/2), que está justo a mitad de camino, y la pendiente, (y₂ − y₁)/(x₂ − x₁), que dice lo inclinado que está el segmento.
Ejemplos
| Puntos | Diferencia en x | Diferencia en y | Cálculo | Distancia |
|---|---|---|---|---|
| (1, 2) y (4, 6) | 3 | 4 | √(9 + 16) = √25 | 5 |
| (−2, 1) y (4, 9) | 6 | 8 | √(36 + 64) = √100 | 10 |
| (0, 0) y (5, 12) | 5 | 12 | √(25 + 144) = √169 | 13 |
| (3, −1) y (−2, 3) | −5 | 4 | √(25 + 16) = √41 | ≈ 6,40 |
| (1, 1) y (3, 5) | 2 | 4 | √(4 + 16) = √20 | 2√5 ≈ 4,47 |
| (−3, 4) y (5, 4) | 8 | 0 | misma y: 5 − (−3) | 8 |
Ejemplo resuelto: en el plano de un pueblo cada cuadro mide 1 km. El instituto está en (2, 1) y el parque en (8, 9). La distancia en línea recta es √(6² + 8²) = √(36 + 64) = √100 = 10 km. Por las calles de la cuadrícula (6 km a la derecha y 8 hacia arriba) serían 14 km: por eso la línea recta es siempre el camino más corto.
Errores frecuentes
- Mezclar x e y. Se resta x con x e y con y, nunca una x con una y. Solución: escribe las dos diferencias por separado antes de elevar al cuadrado.
- Elevar mal un negativo. (−5)² = 25, no −25. Solución: pon siempre entre paréntesis la diferencia negativa antes de elevarla.
- Separar la raíz. √(9 + 16) es √25 = 5, no √9 + √16 = 3 + 4 = 7. Solución: primero suma y al final haz la raíz.
- Olvidar la raíz. 9 + 16 = 25 es d², no d. Solución: termina siempre con √.
Paso a paso
Paso a paso
- Nombra los puntosLlámalos A(x₁, y₁) y B(x₂, y₂). Cualquiera puede ser el primero.
- Calcula la diferencia en xX₂ − x₁.
- Calcula la diferencia en yY₂ − y₁.
- Eleva al cuadrado y sumaLos dos cuadrados salen positivos.
- Haz la raíz cuadradaD = √(suma). Simplifica el radical o redondea según te pidan.
Comprobación rápida: la distancia tiene que ser al menos tan grande como la mayor de las dos diferencias y no más que su suma. De (1, 2) a (4, 6), 5 está entre 4 y 3 + 4 = 7: tiene sentido.
Ejercicios de práctica
Calcula la distancia
Resuelve cada uno y luego comprueba tu respuesta.
- Calcula la distancia entre (0, 0) y (6, 8).
Ver respuesta
√(36 + 64) = √100 = 10 - Calcula la distancia entre (1, 3) y (1, 10).
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Misma x, se restan las y: 10 − 3 = 7 - Calcula la distancia entre (−4, 2) y (5, 2).
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Misma y, se restan las x: 5 − (−4) = 9 - Calcula la distancia entre (2, 3) y (5, 7).
Ver respuesta
Diferencias 3 y 4: √(9 + 16) = √25 = 5 - Calcula la distancia entre (−1, −2) y (4, 10).
Ver respuesta
Diferencias 5 y 12: √(25 + 144) = √169 = 13 - Calcula la distancia entre (0, 0) y (1, 1).
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√(1 + 1) = √2 ≈ 1,41 - Calcula la distancia entre (2, −3) y (−4, 5).
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Diferencias −6 y 8: √(36 + 64) = √100 = 10 - Calcula la distancia exacta entre (1, 2) y (3, 6).
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Diferencias 2 y 4: √(4 + 16) = √20 = 2√5 (≈ 4,47) - Calcula la distancia exacta entre (−3, −3) y (3, 3).
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Diferencias 6 y 6: √(36 + 36) = √72 = 6√2 (≈ 8,49) - Calcula la distancia entre (−6, 4) y (2, −11).
Ver respuesta
Diferencias 8 y −15: √(64 + 225) = √289 = 17 - La distancia de (0, 0) a (k, 8) es 10 y k > 0. Halla k.
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k² + 64 = 100, así que k² = 36: k = 6 - Halla el perímetro del triángulo A(0, 0), B(4, 0), C(0, 3).
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AB = 4, AC = 3, BC = √(16 + 9) = 5: 4 + 3 + 5 = 12 - ¿Es isósceles el triángulo A(1, 1), B(4, 5), C(8, 2)?
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AB = √(9 + 16) = 5, BC = √(16 + 9) = 5, AC = √(49 + 1) = √50: sí, AB = BC = 5 (y como 25 + 25 = 50, el ángulo en B es recto) - Una circunferencia tiene centro (2, −1) y radio 5. ¿Está el punto (5, 3) sobre ella?
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Distancia = √(3² + 4²) = √25 = 5, igual al radio: sí - Calcula la distancia entre (1, 2, 3) y (3, 5, 9) en el espacio.
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Diferencias 2, 3 y 6: √(4 + 9 + 36) = √49 = 7 - Calcula la distancia del punto (0, 0) a la recta 3x + 4y − 10 = 0.
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|3 · 0 + 4 · 0 − 10| / √(3² + 4²) = 10 / 5 = 2
Problemas
La distancia en la vida real
Resuelve cada uno y luego comprueba tu respuesta.
- En un plano en el que cada cuadro es 1 km, tu casa está en (1, 2) y la de una amiga en (4, 6). ¿A qué distancia en línea recta están?
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Diferencias 3 y 4: √25 = 5 km - Un dron despega en (0, 0) y aterriza en (120, 50), en metros. ¿Cuánto ha volado en línea recta?
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√(14 400 + 2500) = √16 900 = 130 m - En un campo de fútbol, una jugadora está en (10, 20) y el balón en (34, 27), en metros. ¿A qué distancia está el balón?
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Diferencias 24 y 7: √(576 + 49) = √625 = 25 m - Las calles de un pueblo forman una cuadrícula de 1 km. ¿Cuánto más corta es la línea recta de (0, 0) a (6, 8) que ir por las calles?
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Línea recta √(36 + 64) = 10 km; por las calles 6 + 8 = 14 km: 4 km más corta - Una antena de móvil en (2, 3) tiene un alcance de 6 km. ¿Llega la señal a una casa en (7, 6)?
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√(5² + 3²) = √34 ≈ 5,83 km, menos de 6: sí - Una caja mide 3 m de largo, 4 m de ancho y 12 m de alto. ¿Cuánto mide la diagonal de una esquina de abajo a la esquina opuesta de arriba?
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√(9 + 16 + 144) = √169 = 13 m
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la fórmula de la distancia entre dos puntos?
d(A, B) = √((x₂ − x₁)² + (y₂ − y₁)²). Restas las x y las y, elevas al cuadrado, sumas y haces la raíz cuadrada.
¿Cómo se calcula la distancia entre dos puntos en el plano cartesiano?
Si los puntos tienen la misma x o la misma y, basta con restar las otras coordenadas. Si no, dibuja el triángulo rectángulo o usa la fórmula: eleva al cuadrado lo que se avanza y lo que se sube, suma y haz la raíz.
¿Qué es la distancia euclídea entre dos puntos?
Es el nombre técnico de la distancia en línea recta, la que da la fórmula anterior. Se llama así por Euclides, el matemático griego de la geometría clásica.
¿Cómo se calcula la distancia entre dos puntos en el espacio (R³)?
Se añade un tercer término con las z: d = √((x₂ − x₁)² + (y₂ − y₁)² + (z₂ − z₁)²). De (1, 2, 3) a (3, 5, 9) hay √(4 + 9 + 36) = 7.
¿Cómo se calcula la distancia entre un punto y una recta?
Para el punto P(x₀, y₀) y la recta ax + by + c = 0, la distancia más corta es |ax₀ + by₀ + c| / √(a² + b²). De (1, 2) a la recta 3x + 4y − 1 = 0 hay |3 + 8 − 1| / 5 = 2.
¿Qué diferencia hay entre la distancia y el punto medio?
La distancia es un número (cuánto mide el segmento) y el punto medio es un punto (el centro del segmento). Para (2, 3) y (8, 11), la distancia es √(36 + 64) = 10 y el punto medio es (5, 7).
¿Cómo se mide la distancia entre dos puntos en Google Maps?
En el ordenador, haz clic derecho en el mapa, elige «Medir distancia» y marca los puntos. Los mapas trabajan sobre la superficie curva de la Tierra, así que no usan esta fórmula plana, pero para una zona pequeña la fórmula da una aproximación muy buena.
Test rápido
Distancia entre dos puntos
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Pregunta 1 de 5
¿Cuál es la distancia entre (0, 0) y (3, 4)?
A practicar
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Coordenadas
Las coordenadas son una pareja de números que da una posición exacta en una cuadrícula, como (3, 5). El primero dice cuánto hay que avanzar (x) y el segundo cuánto subir (y).
Pendiente de una recta
La pendiente mide lo inclinada que está una recta: es lo que sube dividido entre lo que avanza, m = (y₂ − y₁) / (x₂ − x₁). Puede ser positiva, negativa, cero o no estar definida.
Raíces cuadradas
La raíz cuadrada de un número es el valor que, multiplicado por sí mismo, da ese número. La raíz cuadrada de 25 es 5, porque 5 × 5 = 25. El signo es √.
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