terça-feira, 3 de julho de 2012

Distâncias e áreas

     Distâncias
     Distância entre dois pontos
     Qual é o caminho mais curto?
     Se considerarmos dois pontos, A e B, sempre é possível tomar vários caminhos (trajetórias) para ligá-los.
     Na imagem abaixo, cada linha A com B tem um comprimento. Qual é o caminho mais curto para ir de A até B?
     O caminho mais curto para ir de A até B é o segmento de reta AB. Sua medida é chamada distância entre dois pontos entre os pontos A e B.
   
   








     A distância entre dois pontos A e B quaisquer do plano, tais que A(X1, Y1) e B(X2, Y2), é dada por:
        d(A, B) = (x2 – x1)² + (y2 - y1
Exemplo:
     Encontre a distância entre os pontos A(-6,4) e B(2,1).
x1=-6 e y1=4
x2=2 e y2= 1
d(A, B) = (x2 – x1)² + (y2 - y1)²=√(2-(-6))²+(1-4)²=√73

Distância entre um ponto e uma reta
     Qual é o segmento mais curto?
     O mais curto dos segmentos que ligam P a um ponto da reta r é o segmento PC, já que a reta PC é perpendicular à reta r. A medida do segmento PC é chamada distância entre o ponto P e a reta r.

   







Logo, a distância de um ponto (P) e uma reta r é a medida do segmento de extremidades em P e C, onde C é a projeção ortogonal de P sobre r.

Exemplo
     Determine a distância entre o ponto A(3,5) e a reta r, de equação x + 2y - 8 = 0.
Resolução
     Calculamos o coeficiente angular de r:
x + 2y - 8 = 0 => 2y = -x + 8  => y= -1/2x+4
m = - 1/2

Equação da reta s:
m1 = - 1/m = -   1    = 2
                       -1/2
y - y1 = m1(x - x1) => y - 5 = 2(x - 3) => y - 5 = 2x - 6 => 2x - y -1 = 0 (equação geral da reta)

Coordenadas de A: são aquelas do ponto de encontro de r e s:
 {  x + 2y - 8 = 0
 {2x -   y  - 1 = 0 (.2)  (resolvendo o sistema pelo método da adição)
Temos: 5x - 10 = 0 => 5x = 10 => x = 2
Substituindo na segunda equação, temos:
     2(2) - y - 1 = 0 => y = 3
Portanto, A'(2,3)

Cálculo da distância entre A e A':
 d= √(3 - 2)² + (5 - 3)² = √5
Logo, a distância entre o ponto A e a reta r é √5.

Distância entre duas retas paralelas
     Se tomarmos em r dois pontos quaisquer, A e B, notaremos que a distância entre A e s (dada pelo segmento AX) é igual à distância entre B e s (dada pelo segmento BY). AX = BY
     A medida de AX (ou de BY) é a distância entre as retas r e s.