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2° CT · Matemática
Vectores y geometría · Rectas en el plano

Distancias en el plano

Te conviene dominar: Distancia entre dos puntos (1.° de Educación Media Superior (bachillerato))

En la rambla de Montevideo, el servicio de bicisendas quiere saber a qué distancia queda un punto de la costa de una avenida recta, o cuánto separa dos caminos paralelos. En el plano cartesiano, las dos preguntas tienen fórmula propia, y las dos salen de Pitágoras. ¿Cómo se mide la distancia a una recta, si hay infinitos caminos hasta ella?

Distancia entre dos puntos

Los catetos del triángulo rectángulo son las diferencias de abscisas y de ordenadas; el segmento $AB$ es la hipotenusa. Por eso sale de Pitágoras.

Triángulo rectángulo con el segmento AB como hipotenusa y las diferencias de abscisas y ordenadas como catetos. A B d(A, B) x₂ − x₁ y₂ − y₁
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Calcula la distancia exacta entre los puntos $A(3, -2)$ y $B(-1, 1)$.

Calcula la distancia exacta entre los puntos $A(3, -2)$ y $B(-1, 1)$.

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Calcula la distancia del punto $P(-4, 7)$ al eje de ordenadas y al eje de abscisas.

Calcula la distancia del punto $P(-4, 7)$ al eje de ordenadas y al eje de abscisas.

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Comprueba si el triángulo de vértices $A(0, 0)$, $B(4, 0)$ y $C(2, 3)$ es isósceles calculando la longitud exacta de sus tres lados.

Comprueba si el triángulo de vértices $A(0, 0)$, $B(4, 0)$ y $C(2, 3)$ es isósceles calculando la longitud exacta de sus tres lados.

X Y A B C
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Un panel solar tiene forma de cuadrilátero con vértices en las coordenadas $A(-1, -1)$, $B(3, 0)$, $C(4, 4)$ y $D(0, 3)$, medidas en metros. Calcula el perímetro exacto…

Un panel solar tiene forma de cuadrilátero con vértices en las coordenadas $A(-1, -1)$, $B(3, 0)$, $C(4, 4)$ y $D(0, 3)$, medidas en metros. Calcula el perímetro exacto del panel.

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Punto medio de un segmento

El punto medio $M$ de un segmento $AB$ está justo a mitad de camino: cada coordenada de $M$ es el promedio de las coordenadas de los extremos.

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Dado el segmento de extremos $A(2, 4)$ y $B(6, -2)$, calcula primero las coordenadas de su punto medio $M$ y, a continuación, halla la distancia de $M$ al extremo $A$.

Dado el segmento de extremos $A(2, 4)$ y $B(6, -2)$, calcula primero las coordenadas de su punto medio $M$ y, a continuación, halla la distancia de $M$ al extremo $A$.

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Distancia de un punto a una recta

La distancia de un punto a una recta es la del camino más corto: el segmento perpendicular a la recta que llega hasta el punto. Cualquier otro camino es la hipotenusa de un triángulo rectángulo y, por lo tanto, más largo.

El numerador mide «cuánto le falta» al punto para verificar la ecuación; el denominador, $\sqrt{A^2+B^2}$, es el módulo del vector normal $(A, B)$ y lo convierte en una longitud.

Distancia mínima entre un punto P y una recta r, medida sobre el segmento perpendicular a la recta que llega hasta ella. P d(P, r) r
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Halla la distancia desde el origen de coordenadas a la recta de ecuación $3x - 4y + 10 = 0$.

Halla la distancia desde el origen de coordenadas a la recta de ecuación $3x - 4y + 10 = 0$.

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Determina la distancia del punto $P(2, 5)$ a la recta $r: 5x + 12y - 4 = 0$.

Determina la distancia del punto $P(2, 5)$ a la recta $r: 5x + 12y - 4 = 0$.

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Calcula la distancia del punto $Q(-1, 3)$ a la recta dada en forma explícita $y = 2x - 1$.

Calcula la distancia del punto $Q(-1, 3)$ a la recta dada en forma explícita $y = 2x - 1$.

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Distancia entre rectas paralelas

Dos rectas paralelas y el segmento perpendicular desde un punto P de una hasta su pie en la otra, que mide la distancia entre ambas. P d r s
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Halla la distancia que separa a las rectas paralelas $r: 3x + 4y - 5 = 0$ y $s: 3x + 4y + 15 = 0$.

Halla la distancia que separa a las rectas paralelas $r: 3x + 4y - 5 = 0$ y $s: 3x + 4y + 15 = 0$.

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Dos barcos siguen rutas rectas y paralelas. El primer barco navega por la recta $r: x - 2y + 4 = 0$. El segundo barco pasa por el punto $A(3, 1)$ manteniendo la misma…

Dos barcos siguen rutas rectas y paralelas. El primer barco navega por la recta $r: x - 2y + 4 = 0$. El segundo barco pasa por el punto $A(3, 1)$ manteniendo la misma dirección. Calcula la distancia mínima que separa ambas trayectorias.

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Calcula los posibles valores del parámetro $c$ sabiendo que las rectas paralelas $r: 2x - y + c = 0$ y $s: 4x - 2y + 5 = 0$ distan entre sí $3\sqrt{5}$ unidades.

Calcula los posibles valores del parámetro $c$ sabiendo que las rectas paralelas $r: 2x - y + c = 0$ y $s: 4x - 2y + 5 = 0$ distan entre sí $3\sqrt{5}$ unidades.

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Áreas de triángulos con base y altura

La distancia punto-recta permite calcular el área de un triángulo a partir de sus vértices: la base es la longitud de un lado y la altura es la distancia del vértice opuesto a la recta que contiene ese lado.

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Un equipo de topografía ha delimitado un terreno triangular cuyas estaciones base se sitúan en las coordenadas $A(1, 2)$, $B(5, -1)$ y $C(4, 6)$, expresadas en…

Un equipo de topografía ha delimitado un terreno triangular cuyas estaciones base se sitúan en las coordenadas $A(1, 2)$, $B(5, -1)$ y $C(4, 6)$, expresadas en kilómetros. Calcula el área exacta del terreno evaluando primero la longitud de la base $AB$ y luego la altura correspondiente desde el vértice $C$.

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Un triángulo isósceles tiene su lado desigual (la base) sobre la recta $r: x + y - 2 = 0$. El vértice opuesto a la base es $A(4, 4)$ y se sabe que el área del triángulo…

Un triángulo isósceles tiene su lado desigual (la base) sobre la recta $r: x + y - 2 = 0$. El vértice opuesto a la base es $A(4, 4)$ y se sabe que el área del triángulo es de $12$ u$^2$. Calcula la longitud exacta de la base y de los dos lados iguales.

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Cuadrados y rombos con una diagonal conocida

En un cuadrado y en un rombo las diagonales se cortan en su punto medio y son perpendiculares. Con eso alcanza para hallar los vértices que faltan.

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Determina las coordenadas de los vértices de un cuadrado sabiendo que uno de sus vértices es $A(1, 2)$ y que una de sus diagonales está contenida en la recta…

Determina las coordenadas de los vértices de un cuadrado sabiendo que uno de sus vértices es $A(1, 2)$ y que una de sus diagonales está contenida en la recta $d: x - y - 1 = 0$.

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Un rombo tiene uno de sus vértices en el punto $A(2, 1)$ y la diagonal que no pasa por $A$ se encuentra sobre la recta $r: x + 2y - 9 = 0$. Si el área del rombo es de…

Un rombo tiene uno de sus vértices en el punto $A(2, 1)$ y la diagonal que no pasa por $A$ se encuentra sobre la recta $r: x + 2y - 9 = 0$. Si el área del rombo es de $20$ u$^2$, halla las coordenadas de los tres vértices restantes.

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Puntos equidistantes y distancias mínimas

Equidistar de dos puntos

Si un punto $X(x, y)$ equidista de $P$ y $Q$, se plantea $d(X,P)=d(X,Q)$ y se eleva al cuadrado para quitar las raíces. Los $x^2$ y $y^2$ se cancelan y queda una recta: la mediatriz de $PQ$.

Equidistar de dos rectas

Al quitar el valor absoluto hay dos opciones: igualar las expresiones con el mismo signo o con signo opuesto. Cada opción da una bisectriz.

Distancia mínima y distancias dadas

Si un móvil recorre una recta $r$ y queremos el punto más cercano a una base $C$, ese punto es el pie de la perpendicular trazada desde $C$ a $r$, y la distancia mínima es $d(C,r)$.

Cuando la distancia es un dato (por ejemplo, $d(P,r)=2$ con un parámetro $k$ en la recta), se iguala la fórmula al valor dado y se resuelve la ecuación; el valor absoluto suele dar dos soluciones. Las rectas a distancia $d$ de $r$ son dos paralelas, una a cada lado.

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Se quiere instalar una antena de telecomunicaciones sobre una carretera recta que coincide con el eje de abscisas. Esta antena debe estar exactamente a la misma…

Se quiere instalar una antena de telecomunicaciones sobre una carretera recta que coincide con el eje de abscisas. Esta antena debe estar exactamente a la misma distancia del pueblo $P(-2, 3)$ y del pueblo $Q(4, 1)$. ¿En qué coordenadas exactas debe situarse la antena?

X Y P Q Antena
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En un parque, el centro de una plaza está situado en el punto $P(0, 5)$. Una tubería recta de riego sigue la trayectoria $y = x + 1$. Se quiere instalar un aspersor…

En un parque, el centro de una plaza está situado en el punto $P(0, 5)$. Una tubería recta de riego sigue la trayectoria $y = x + 1$. Se quiere instalar un aspersor sobre la tubería que diste exactamente $5$ unidades del centro de la plaza. Halla las coordenadas de las dos posibles ubicaciones del aspersor.

X Y Parque P Aspersor
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Un láser industrial debe realizar un corte principal en una plancha metálica siguiendo la recta $r: 4x - 3y + 2 = 0$. Además, el sistema debe programarse para hacer dos…

Un láser industrial debe realizar un corte principal en una plancha metálica siguiendo la recta $r: 4x - 3y + 2 = 0$. Además, el sistema debe programarse para hacer dos cortes paralelos de seguridad a una distancia exacta de $10$ mm a cada lado del corte principal. Halla las ecuaciones generales de las rectas de los cortes de seguridad.

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Un vehículo de exploración espacial se mueve en línea recta siguiendo la ecuación $y = 2x$. En el punto $C(5, 0)$ se encuentra una base de recarga inalámbrica de…

Un vehículo de exploración espacial se mueve en línea recta siguiendo la ecuación $y = 2x$. En el punto $C(5, 0)$ se encuentra una base de recarga inalámbrica de emergencia. Determina en qué punto exacto de su trayectoria el vehículo estará a la mínima distancia de la base y calcula dicha distancia.

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Un cometa atraviesa un sistema estelar siguiendo una trayectoria rectilínea de ecuación $3x + y - 6 = 0$. Un satélite de observación se encuentra estacionario en las…

Un cometa atraviesa un sistema estelar siguiendo una trayectoria rectilínea de ecuación $3x + y - 6 = 0$. Un satélite de observación se encuentra estacionario en las coordenadas $S(2, 4)$. Calcula la distancia mínima a la que pasará el cometa del satélite.

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Halla los posibles valores del parámetro $k$ para que la recta $r: kx + 3y - 5 = 0$ diste exactamente $2$ unidades del punto $P(1, -2)$.

Halla los posibles valores del parámetro $k$ para que la recta $r: kx + 3y - 5 = 0$ diste exactamente $2$ unidades del punto $P(1, -2)$.

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Las rectas $r: x - 2y + 1 = 0$ y $s: 2x + y - 3 = 0$ representan los bordes de dos avenidas que se cruzan. Se quiere construir un carril bici que equidiste de ambas…

Las rectas $r: x - 2y + 1 = 0$ y $s: 2x + y - 3 = 0$ representan los bordes de dos avenidas que se cruzan. Se quiere construir un carril bici que equidiste de ambas avenidas en todo momento. Halla las ecuaciones de las dos posibles trayectorias del carril bici (las bisectrices) y demuestra analíticamente que son perpendiculares.

Cruce r s
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Halla las coordenadas de los puntos del plano que cumplen simultáneamente dos condiciones: equidistan de las rectas secantes $r: 3x - 4y + 2 = 0$ y $s: 4x + 3y - 1 = 0$,…

Halla las coordenadas de los puntos del plano que cumplen simultáneamente dos condiciones: equidistan de las rectas secantes $r: 3x - 4y + 2 = 0$ y $s: 4x + 3y - 1 = 0$, y su distancia al origen de coordenadas es exactamente $5$ unidades.

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Halla la ecuación del lugar geométrico de los puntos del plano $P(x, y)$ cuya distancia a la recta $r: 3x - 4y = 0$ es exactamente el doble que su distancia al punto…

Halla la ecuación del lugar geométrico de los puntos del plano $P(x, y)$ cuya distancia a la recta $r: 3x - 4y = 0$ es exactamente el doble que su distancia al punto fijo $Q(0, 2)$. Simplifica la ecuación resultante.

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Resumen

Volvé al principio: la distancia a una recta es siempre la del segmento perpendicular, y la fórmula la calcula sin tener que trazarlo.

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