A distância expressa a proximidade ou lonjura entre dois objectos, ou o intervalo de tempo que decorre entre dois acontecimentos. Também se emprega como expressão para indicar uma relação de afastamento afectivo entre duas pessoas: o desafecto.
Em matemática, a distância entre dois pontos do espaço euclídeo equivale à longitude do segmento de recta que os une, expressado numericamente. Em espaços mais complexos, como os definidos na geometria não euclidiana, o «caminho mais curto» entre dois pontos é um segmento de curva.
Em física , a distância é uma magnitude escalar, que se expressa em unidades de longitude ou tempo.
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Denomina-se distância euclídea entre dois pontos
e
do plano à longitude do segmento de recta que tem por extremos
e
. Pode calcular-se assim:
A distância entre um ponto
e uma recta
é a longitude do segmento de recta que é perpendicular à recta
e a une no ponto
. Pode calcular-se assim:
onde |·| denota valor absoluto.
A distância entre duas rectas paralelas é a longitude do segmento de recta perpendicular a ambas que as une.
A distância entre um ponto
e um plano
é a longitude do segmento de recta perpendicular ao plano
que o une no ponto P (x1,e1,z1) e pode se calcular assim:
Desde um ponto de vista formal, para um conjunto de elementos
define-se distância ou métrica como qualquer função binária
de
em que verifique as seguintes condições:
.
são tais que
, então
.
Se deixamos de exigir que se cumpra esta última condição, ao conceito resultante se lhe denomina pseudodistancia ou pseudométrica.
A distância é o conceito fundamental da Topologia de Espaços Métricos. Um espaço métrico não é outra coisa que um par
, onde
é um conjunto no que definimos uma distância
.
No caso de que tivéssemos um par
e
fora uma pseudodistancia sobre
, então diríamos que temos um espaço pseudométrico.
Se
é um espaço métrico e
, podemos restringir
a de
a seguinte forma:
de forma que se
então
(isto é,
). A aplicação
é também uma distância sobre
, e como compartilha sobre
os mesmos valores que
, se denota também da mesma maneira, isto é, diremos que
é subespacio métrico de ..
Se
é um espaço métrico,
,
e
, podemos definir a distância do ponto
ao conjunto
da seguinte maneira:
.
É de destacar as seguintes três coisas:
tem por domínio
, de modo que para qualquer
existirá um único valor real positivo
. Pela completitud de e
como a imagem de d está dimensionada inferiormente por 0, fica garantida a existência do ínfimo desse conjunto, isto é, a distância do ponto ao conjunto.
então
.
mas
, por exemplo se
é um ponto de adherencia de .
De facto, clausura-a de é
precisamente o conjunto dos pontos de que
têm distância 0 a ..
Os casos de distância de um ponto a uma recta ou de distância de um ponto a um plano não são mais que casos particulares da distância de um ponto a um conjunto, quando se considera a distância euclídea.
Se
é um espaço métrico,
e
,
,
, podemos definir a distância entre os conjuntos
e
da seguinte maneira:
.
Pela mesma razão que dantes, sempre está definida. Ademais
, mas pode ocorrer que
e no entanto
. É mais, podemos ter dois conjuntos fechados cuja distância seja 0 e no entanto sejam disjuntos, e inclusive que tenham clausuras disjuntas. Por exemplo, o conjunto
e o conjunto
. Por um lado,
,
e
, e por outro
.
A distância entre duas rectas, a distância entre dois planos, etc. não são mais que casos particulares da distância entre dois conjuntos quando se considera a distância euclídea.