Math Labs
Định lýĐã chứng minh

Công thức khoảng cách Euclid trong mặt phẳng

Phát biểu

Với hai điểm bất kỳ A(x1,y1)A(x_1,y_1) và B(x2,y2)B(x_2,y_2) trong mặt phẳng Descartes, khoảng cách giữa chúng là AB=(x2−x1)2+(y2−y1)2AB=\sqrt{(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2}.

Vì sao đúng?

Kẻ các đường thẳng song song với hai trục tọa độ từ AA và BB sẽ tạo thành một tam giác vuông có hai cạnh góc vuông dài ∣x2−x1∣|x_2-x_1| và ∣y2−y1∣|y_2-y_1|, nên cạnh huyền ABAB suy ra trực tiếp từ Định lý Pythagore.

Phác thảo chứng minh

Xét điểm phụ C(x2,y1)C(x_2,y_1) có cùng tọa độ thứ hai y1y_1 với A(x1,y1)A(x_1,y_1) và cùng tọa độ thứ nhất x2x_2 với B(x2,y2)B(x_2,y_2).

Đoạn thẳng ACAC song song với trục thứ nhất và có độ dài AC=∣x2−x1∣AC=|x_2-x_1|, còn đoạn thẳng CBCB song song với trục thứ hai và có độ dài CB=∣y2−y1∣CB=|y_2-y_1|. Vì hai trục tọa độ vuông góc với nhau nên ∠ACB=90∘\angle ACB=90^\circ.

Áp dụng Định lý Pythagore cho tam giác vuông △ACB\triangle ACB ta được AB2=AC2+CB2=∣x2−x1∣2+∣y2−y1∣2=(x2−x1)2+(y2−y1)2AB^2=AC^2+CB^2=|x_2-x_1|^2+|y_2-y_1|^2=(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2. Lấy căn bậc hai không âm cho ta AB=(x2−x1)2+(y2−y1)2AB=\sqrt{(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2} (công thức vẫn đúng cả khi x1=x2x_1=x_2 hoặc y1=y2y_1=y_2).

Chủ đề chứa định lý này

Chứng minh từng bước

Chưa có chứng minh từng bước cho định lý này.

Tài liệu tham khảo

  1. René Descartes (trans. David Eugene Smith, Marcia L. Latham) (1954). The Geometry of René Descartes
  2. H. S. M. Coxeter (1969). Introduction to Geometry