Matemática
Como calcular a distância entre dois pontos no plano cartesiano?
Resposta rápida
A distância entre A(x₁, y₁) e B(x₂, y₂) é d = √((x₂ − x₁)² + (y₂ − y₁)²). É o teorema de Pitágoras aplicado no plano cartesiano.
Numa frase
A distância entre dois pontos é o comprimento do segmento que liga um ao outro: quanto se anda em linha reta para ir de um ponto ao outro.
Explicação
Imagine o mapa do seu bairro desenhado em papel quadriculado. Sua casa está em (1, 2) e a biblioteca em (4, 6). Seguindo a malha, você andaria 3 quadradinhos para a direita e 4 para cima, mas um passarinho voaria direto. Quanto mede essa linha reta? É isso que a fórmula da distância calcula.
mapa
régua
lápis
Se você desenhar o deslocamento horizontal e o vertical, aparece um triângulo retângulo. O segmento AB é o maior lado, a hipotenusa. Então a fórmula é o teorema de Pitágoras (a² + b² = c²) disfarçado. Para A(x₁, y₁) e B(x₂, y₂):
d(A, B) = √((x₂ − x₁)² + (y₂ − y₁)²)
Muitos livros escrevem com as letras dos pontos: dAB = √((xB − xA)² + (yB − yA)²). É a mesma coisa.
Para a casa e a biblioteca: Δx = 4 − 1 = 3 e Δy = 6 − 2 = 4, então d = √(3² + 4²) = √(9 + 16) = √25 = 5 quadradinhos.
Três ideias que ajudam:
- A ordem dos pontos não importa. 3 − 7 = −4 e 7 − 3 = 4, mas ao quadrado os dois dão 16.
- Distância nunca é negativa. Quadrados não são negativos, e usamos a raiz positiva.
- Mesmo x ou mesmo y? Não precisa da fórmula. Se os pontos têm o mesmo x, estão numa reta vertical: basta subtrair os y. De (2, 3) a (2, −4) são 3 − (−4) = 7 unidades. Com o mesmo y, subtraia os x.
Muitos resultados não são exatos. √20 é aproximadamente 4,47 e, simplificando, vale 2√5 (veja raiz quadrada). Se pedirem o valor exato, deixe com a raiz.
A mesma ideia vale no espaço: acrescente a diferença das alturas z como terceiro quadrado, d = √((x₂ − x₁)² + (y₂ − y₁)² + (z₂ − z₁)²). É assim que se calcula a diagonal de uma caixa.
A distância anda junto com outras duas fórmulas para dois pontos dados por suas coordenadas: o ponto médio, ((x₁ + x₂)/2, (y₁ + y₂)/2), que fica bem no meio do segmento, e o coeficiente angular, (y₂ − y₁)/(x₂ − x₁), que diz o quanto a reta é inclinada.
Exemplos
| Pontos | Δx | Δy | Cálculo | Distância |
|---|---|---|---|---|
| (1, 2) e (4, 6) | 3 | 4 | √(9 + 16) = √25 | 5 |
| (−2, 1) e (4, 9) | 6 | 8 | √(36 + 64) = √100 | 10 |
| (0, 0) e (5, 12) | 5 | 12 | √(25 + 144) = √169 | 13 |
| (3, −1) e (−2, 3) | −5 | 4 | √(25 + 16) = √41 | ≈ 6,40 |
| (1, 1) e (3, 5) | 2 | 4 | √(4 + 16) = √20 | 2√5 ≈ 4,47 |
| (−3, 4) e (5, 4) | 8 | 0 | mesmo y: 5 − (−3) | 8 |
Exemplo resolvido: no mapa de uma cidade, cada quadradinho vale 1 km. A escola está em (2, 1) e o parque em (8, 9). Em linha reta, a distância é √(6² + 8²) = √(36 + 64) = √100 = 10 km. Pelas ruas da malha (6 km para a direita e 8 km para cima) seriam 14 km: por isso a linha reta é sempre o caminho mais curto.
Erros comuns
- Misturar x e y. Subtraia x com x e y com y, nunca um x de um y. Correção: escreva Δx e Δy em linhas separadas antes de elevar ao quadrado.
- Elevar um negativo errado. (−5)² = 25, não −25. Correção: coloque sempre a diferença negativa entre parênteses.
- Separar a raiz. √(9 + 16) é √25 = 5, não √9 + √16 = 3 + 4 = 7. Correção: some primeiro e tire a raiz no final.
- Esquecer a raiz. 9 + 16 = 25 é d², não d. Correção: termine sempre com √.
Passo a passo
Passo a passo
- Nomeie os pontosA(x₁, y₁) e B(x₂, y₂). Qualquer um pode ser o primeiro.
- Calcule ΔxX₂ − x₁.
- Calcule ΔyY₂ − y₁.
- Eleve ao quadrado e someOs dois quadrados dão positivos.
- Tire a raiz quadradaD = √(soma). Simplifique o radical ou arredonde, conforme o pedido.
Conferência rápida: a distância tem de ser pelo menos do tamanho da maior das duas diferenças e no máximo a soma delas. De (1, 2) a (4, 6), 5 está entre 4 e 3 + 4 = 7: faz sentido.
Exercícios
Calcule a distância
Resolve cada um e depois confere a resposta.
- Calcule a distância entre (0, 0) e (6, 8).
Ver resposta
√(36 + 64) = √100 = 10 - Calcule a distância entre (1, 3) e (1, 10).
Ver resposta
Mesmo x, subtraia os y: 10 − 3 = 7 - Calcule a distância entre (−4, 2) e (5, 2).
Ver resposta
Mesmo y, subtraia os x: 5 − (−4) = 9 - Calcule a distância entre (2, 3) e (5, 7).
Ver resposta
Δx = 3 e Δy = 4: √(9 + 16) = √25 = 5 - Calcule a distância entre (−1, −2) e (4, 10).
Ver resposta
Δx = 5 e Δy = 12: √(25 + 144) = √169 = 13 - Calcule a distância entre (0, 0) e (1, 1).
Ver resposta
√(1 + 1) = √2 ≈ 1,41 - Calcule a distância entre (2, −3) e (−4, 5).
Ver resposta
Δx = −6 e Δy = 8: √(36 + 64) = √100 = 10 - Dê o valor exato da distância entre (1, 2) e (3, 6).
Ver resposta
Δx = 2 e Δy = 4: √(4 + 16) = √20 = 2√5 (≈ 4,47) - Dê o valor exato da distância entre (−3, −3) e (3, 3).
Ver resposta
Δx = 6 e Δy = 6: √(36 + 36) = √72 = 6√2 (≈ 8,49) - Calcule a distância entre (−6, 4) e (2, −11).
Ver resposta
Δx = 8 e Δy = −15: √(64 + 225) = √289 = 17 - A distância de (0, 0) a (k, 8) é 10, com k > 0. Encontre k.
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k² + 64 = 100, então k² = 36: k = 6 - Calcule o perímetro do triângulo A(0, 0), B(4, 0), C(0, 3).
Ver resposta
AB = 4, AC = 3, BC = √(16 + 9) = 5: 4 + 3 + 5 = 12 - O triângulo A(1, 1), B(4, 5), C(8, 2) é isósceles?
Ver resposta
AB = √(9 + 16) = 5, BC = √(16 + 9) = 5, AC = √(49 + 1) = √50: sim, AB = BC = 5 (e como 25 + 25 = 50, o ângulo em B é reto) - Uma circunferência tem centro (2, −1) e raio 5. O ponto (5, 3) está nela?
Ver resposta
Distância = √(3² + 4²) = √25 = 5, igual ao raio: sim - No espaço, calcule a distância entre (1, 2, 3) e (3, 5, 9).
Ver resposta
Diferenças 2, 3 e 6: √(4 + 9 + 36) = √49 = 7 - Calcule a distância do ponto (0, 0) à reta 3x + 4y − 10 = 0.
Ver resposta
|3 · 0 + 4 · 0 − 10| / √(3² + 4²) = 10 / 5 = 2
Problemas
Distância no dia a dia
Resolve cada um e depois confere a resposta.
- Num mapa em que cada quadradinho vale 1 km, sua casa está em (1, 2) e a de uma amiga em (4, 6). Qual é a distância em linha reta?
Ver resposta
Δx = 3 e Δy = 4: √25 = 5 km - Um drone decola em (0, 0) e pousa em (120, 50), em metros. Quanto ele voou em linha reta?
Ver resposta
√(14.400 + 2.500) = √16.900 = 130 m - Num campo de futebol, uma jogadora está em (10, 20) e a bola em (34, 27), em metros. A que distância está a bola?
Ver resposta
Δx = 24 e Δy = 7: √(576 + 49) = √625 = 25 m - As ruas de uma cidade formam uma malha de quadrados de 1 km. Quanto a linha reta de (0, 0) a (6, 8) é mais curta que o caminho pelas ruas?
Ver resposta
Linha reta √(36 + 64) = 10 km; pelas ruas 6 + 8 = 14 km: 4 km mais curta - Uma antena de celular em (2, 3) tem alcance de 6 km. Uma casa em (7, 6) recebe o sinal?
Ver resposta
√(5² + 3²) = √34 ≈ 5,83 km, menos que 6: sim - Uma caixa tem 3 m de comprimento, 4 m de largura e 12 m de altura. Quanto mede a diagonal de um canto de baixo até o canto oposto de cima?
Ver resposta
√(9 + 16 + 144) = √169 = 13 m
Perguntas frequentes
O que é a distância entre dois pontos?
É o comprimento do segmento de reta que liga os dois pontos, ou seja, a menor distância entre eles, em linha reta.
Qual é a fórmula da distância entre dois pontos?
d = √((x₂ − x₁)² + (y₂ − y₁)²). Você subtrai os x e os y, eleva ao quadrado, soma e tira a raiz quadrada.
Como calcular a distância entre dois pontos no plano cartesiano?
Se os pontos têm o mesmo x ou o mesmo y, basta subtrair as outras coordenadas. Se não, desenhe o triângulo retângulo ou use a fórmula: eleve Δx e Δy ao quadrado, some e tire a raiz.
Como a distância entre pontos aparece na geometria analítica?
É uma das primeiras fórmulas do assunto. Com ela você verifica se um triângulo é isósceles ou retângulo, calcula perímetros e encontra a equação da circunferência: os pontos a uma distância r do centro.
Como calcular a distância entre um ponto e uma reta?
Para o ponto P(x₀, y₀) e a reta ax + by + c = 0, a distância é |ax₀ + by₀ + c| / √(a² + b²). Do ponto (1, 2) à reta 3x + 4y − 1 = 0: |3 + 8 − 1| / 5 = 2.
Como medir a distância entre dois pontos no Google Maps?
No computador, clique com o botão direito no mapa, escolha "Medir distância" e clique nos pontos. O mapa mede sobre a superfície curva da Terra, então não usa esta fórmula plana, mas para uma área pequena a fórmula dá uma ótima aproximação.
Quiz rápido
Distância entre dois pontos
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Qual é a distância entre (0, 0) e (3, 4)?
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