Cómo encontrar la ecuación de una gráfica dados dos puntos

Muy buenas primeras dos respuestas que desafían los supuestos de su pregunta (por Smith & Menon). Una suposición tácita que no siempre es correcta es la geometría que está utilizando relevante para su problema. Normalmente suponemos que estamos en un mundo plano sin obstrucciones que impiden el desplazamiento libre; Esta geometría se llama geometría euclidiana y se basa en un sistema de coordenadas cartesianas estandarizado de ejes de línea recta perpendiculares entre sí, y con una unidad de medida común y fija. ¡Ese no es siempre el caso, incluso en situaciones cotidianas!

Hay geometrías en las que solo hay una forma de conectar dos puntos por la distancia más corta (una línea recta en Geometría Euclidiana); pero, hay otros en los que hay muchas soluciones de “distancia más corta”. Aún otros en los que las líneas rectas no existen como generalmente las entendemos. Incluso hay geometrías en las cuales la distancia bajo cualquier condición aún no es resoluble o relevante; pero, el ángulo entre las líneas de intersección wto debe ser preservado.

Necesita preguntar, ¿qué requiere el problema? Si eres carpintero, probablemente siempre estarás hablando de geometría euclidiana; pero, intente resolver un problema de posicionamiento global con Euclidean Geometry; Es bastante complejo. Pero, hay una geometría especial que considera la curvatura de la tierra que hace que los cálculos sean mucho más fáciles al usar ángulos y radios desde el centro de la tierra en lugar de las distancias superficiales en el espacio euclidiano.

También hay geometrías realmente extrañas que usan coordenadas espaciales complejas como, por ejemplo, en Mecánica Cuántica y Relatividad General. Un último ejemplo más cercano a casa es uno común utilizado en el software de GPS para la navegación de la ciudad que considera las distancias más cortas en carreteras que son todo menos rectas. Esto se llama “geometría de taxi”. Es posible que hayas abierto una especie de caja de Pandora; pero es fascinante por dentro! Disfruta tu aventura.

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Deje que [matemática] P (x_1, y_1) [/ matemática] y [matemática] Q (x_2, y_2) [/ matemática] sean dos puntos conocidos en la línea cuya ecuación queremos averiguar.

[math] \ Rightarrow \ qquad [/ math] La pendiente de esta línea, usando las coordenadas de los puntos [math] P [/ math] y [math] Q, [/ math] es [math] \ frac {y_2-y_1 } {x_2-x_1}. [/ math]

Deje que [math] R (x, y) [/ math] sea cualquier punto arbitrario en la línea.

[math] \ Rightarrow \ qquad [/ math] La pendiente de esta línea, usando las coordenadas de los puntos [math] P [/ math] y [math] R, [/ math] es [math] \ frac {y-y_1 } {x-x_1}. [/ math]

Ambas pendientes son iguales.

[math] \ Rightarrow \ qquad \ frac {y-y_1} {x-x_1} = \ frac {y_2-y_1} {x_2-x_1}. [/ math]

Esta es la ecuación de la línea que buscamos.

Hay una fórmula que funciona en esta instancia específica, así que veamos un ejemplo:

Hay dos puntos en esta línea:

(3, -2) y (4,5)

La ecuación para resolver esto es:
y-ysub1 = M (x – xsub1)

donde ysub1 y xsub1 son los valores x e y de cualquier par ordenado.

primero, calcule M (la pendiente:
(ysub2-ysub1) / (xsub2-xsub1)
(5 + 2) / (4–3)
7/1

Entonces M es 7

Usemos (3, -2) como nuestros valores x e y para la ecuación punto-pendiente :
y-ysub1 = M (x – xsub1)

y + 2 = 7 (x-3)
y + 2 = 7x-21
Resta 2 de ambos lados:
y = 7x-19

Ahora puede usar esta ecuación para graficar la línea. Resolveremos las intersecciones.

Como nuestra intersección con el eje y es -19, sabemos que la intersección con el eje y se encuentra en (0, -19)

Ahora para la intersección con el eje x:
x tiene que ser un valor tal que, cuando se multiplica por la pendiente (7) sea igual a 19, de modo que la diferencia resultante sea igual a 0, lo que nos dará las coordenadas de la intersección x .

La forma más simple de encontrar la intersección con el eje x es multiplicar x por una fracción, y esa fracción es el valor opuesto de la intersección con el eje y multiplicado por el coeficiente de x; El producto resultante será el denominador:

7 * (19/7) -19 = 0
Los 7 se cancelan y te quedan 19
19-19 = 0

Entonces la intersección con el eje x se encuentra en (19 / 7,0)

Nuestras coordenadas, nuevamente:
x | y
0 -19
19/7 0

Edité este gráfico de una imagen, sobre la marcha, por lo que se ve un poco tosco. Crudo, tal vez, ¡pero funciona!

Esto es más o menos como se verá un gráfico de la línea. ¡Tenga en cuenta que no incluí flechas a ambos lados del gráfico! Deberían estar allí excepto … bueno, se verían aún más toscos si tuviera que dibujarlos a mano en Paint (que es la aplicación que usé para editar esto).

No puedes sin suposiciones. Si asume que el gráfico es lineal, podría calcular la pendiente y luego usar la forma punto-pendiente para encontrar una ecuación lineal.

Sin embargo, si todo lo que tiene son puntos, no hay garantía de que el gráfico sea una línea recta.

Si desea encontrar una línea recta, estas son las fórmulas que necesitaría.

[matemáticas] (x_1, y_1); (x_2, y_2) [/ matemáticas]

[matemáticas] m = \ dfrac {y_2-y_1} {x_2-x_1} [/ matemáticas]

[matemáticas] y-y_1 = m (x-x_1) [/ matemáticas]

Al conectar sus valores para los 2 puntos, podrá obtener una ecuación lineal que contenga esos puntos, pero esa puede no ser la verdadera ecuación de la que provienen los puntos.

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