Khoảng cách giữa (0, 0, 8) và (9, 2, 0) là gì?

Khoảng cách giữa (0, 0, 8) và (9, 2, 0) là gì?
Anonim

Câu trả lời:

Khoảng cách là #sqrt (149) #

Giải trình:

Khoảng cách giữa hai điểm

# (x_1, y_1, z_1) #

# (x_2, y_2, z_2) #

trong # RR ^ 3 # (ba chiều) được đưa ra bởi

# "khoảng cách" = sqrt ((x_2-x_1) ^ 2 + (y_2-y_1) ^ 2 + (z_2-z_1) ^ 2) #

Áp dụng nó vào vấn đề trong tay, chúng ta có khoảng cách giữa #(0, 0, 8)##(9, 2, 0)# như

# "khoảng cách" = sqrt ((9-0) ^ 2 + (2-0) ^ 2 + (0-8) ^ 2) = sqrt (81 + 4 + 64) = sqrt (149) #

Sau đây là một lời giải thích về việc công thức khoảng cách đến từ đâu, và không cần thiết để hiểu giải pháp trên.

Công thức khoảng cách được đưa ra ở trên trông đáng ngờ tương tự như công thức khoảng cách trong # RR ^ 2 # (hai kích thước):

# "khoảng cách" = sqrt ((x_2-x_1) ^ 2 + (y_2-y_1) ^ 2) #

xuất phát từ một ứng dụng đơn giản của định lý Pythagore, bằng cách vẽ một tam giác vuông giữa hai điểm với hai chân song song với # x ## y # trục.

Hóa ra, # RR ^ 3 # phiên bản có thể được bắt nguồn theo cách tương tự. Nếu chúng ta sử dụng (nhiều nhất) 3 dòng để kết nối hai điểm, đi song song với # x #, # y ## z # trục, chúng ta nhận được một hộp với các điểm là các góc đối diện. Vì vậy, hãy tìm cách tính khoảng cách trên đường chéo của hộp.

Chúng tôi đang cố gắng tìm ra chiều dài của đường màu đỏ # màu (đỏ) (AD) #

Vì đây là cạnh huyền của tam giác # ABD #, từ định lý Pythagore:

# (màu (đỏ) (AD)) ^ 2 = (AB) ^ 2 + (màu (xanh) (BC)) ^ 2 #

# => màu (đỏ) (AD) = sqrt ((AB) ^ 2 + (màu (xanh) (BC)) ^ 2) "(i)" #

Thật không may, chúng tôi không có chiều dài # màu (màu xanh) (BD) # như một cho trước. Để có được nó, chúng ta phải áp dụng lại định lý Pythagore, lần này cho tam giác # BCD #.

# (màu (xanh dương) (BD)) ^ 2 = (BC) ^ 2 + (CD) ^ 2 "(ii)" #

Như chúng ta chỉ cần hình vuông của # màu (màu xanh) (BD) #, bây giờ chúng ta có thể thay thế # ("ii") # vào #("tôi")#:

#color (đỏ) (AD) = sqrt ((AB) ^ 2 + (BC) ^ 2 + (CD) ^ 2) #

Cuối cùng, nếu chúng ta có # A # tại # (x_1, y_1, z_1) ## D # tại # (x_2, y_2, z_2) #, sau đó chúng ta có độ dài

#CD = | x_2 - x_1 | #

#BC = | y_2 - y_1 | #

#AB = | z_2 - z_1 | #

Thay thế những điều này vào những điều trên cho chúng ta kết quả mong muốn.

Một lưu ý thêm, trong khi chúng ta chỉ có thể dễ dàng thực hiện các bằng chứng hình học trong tối đa 3 chiều, các nhà toán học có khoảng cách tổng quát trong # RR ^ n # (# n # kích thước). Khoảng cách giữa

# (x_1, x_2, …, x_n) ## (y_1, y_2, …, y_n) # được định nghĩa là

#sqrt (tổng_ (k = 1) ^ n (y_k - x_k) ^ 2) #

phù hợp với mô hình từ # RR ^ 2 ## RR ^ 3 #.