Wie berechne ich den Abstand zwischen zwei Punkten in einem Koordinatensystem mit x und y?

Den Abstand zwischen zwei Punkten in der Ebene berechnest du mit der Abstandsformel . Du bildest also und , quadrierst beide Werte, addierst sie und ziehst die Wurzel. Zum Beispiel: , .

Wie berechne ich den Abstand zwischen zwei Punkten im dreidimensionalen Raum mit x, y und z?

Den Abstand zwischen zwei Punkten im dreidimensionalen Raum berechnest du mit . Du rechnest die drei Koordinatendifferenzen aus, quadrierst sie, addierst alles und ziehst die Wurzel. Zum Beispiel: , .

Warum ist es egal, ob ich bei der Abstandsformel erst x zwei minus x eins oder x eins minus x zwei rechne?

Bei der Abstandsformel ist es egal, ob du oder rechnest, weil die Differenz danach quadriert wird. Beim Quadrieren verschwindet das Minuszeichen, denn es gilt . Zum Beispiel: und , daher bleibt der Abstand gleich.

Wie kann ich die Abstandsformel in der Ebene mit dem Satz des Pythagoras herleiten?

Die Abstandsformel in der Ebene folgt aus dem Satz des Pythagoras, wenn du aus den zwei Punkten ein rechtwinkliges Dreieck konstruierst. Die Kathetenlängen sind und , die Hypotenuse ist der Abstand , also . Zum Beispiel: , .

Wie berechne ich den Abstand zwischen zwei Punkten in mehr als drei Dimensionen mit der euklidischen Distanz?

Den Abstand zwischen zwei Punkten in mehr als drei Dimensionen berechnest du mit der euklidischen Distanz . Du ziehst in jeder Dimension die passenden Koordinaten ab, quadrierst alle Differenzen, addierst sie und ziehst die Wurzel. Zum Beispiel in 4D: , .

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Abstand zweier Punkte

Wichtige Inhalte in diesem Video

Abstand zweier Punkte einfach erklärt

(00:10)

Abstand zweier Punkte berechnen

(00:47)

Herleitung: Abstand zwischen zwei Punkten

(02:58)

In diesem Beitrag erklären wir dir, wie du den Abstand zweier Punkt berechnest. Noch schneller verstehst du die Berechnung zwischen zwei Punkten mit unserem Video .

Inhaltsübersicht

Abstand zweier Punkte einfach erklärt

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(00:10)

Der Abstand zwischen zwei Punkten im Raum entspricht der kürzesten Verbindungsstrecke zwischen den Punkten, also eine gerade Linie. Hier siehst du die beiden Formeln für die Ebene und den Raum:

Formeln

2 Dimensionen

Liegen die beiden Punkte auf einer Ebene, also im zweidimensionalen Raum, dann beträgt der Abstand der Punkte $P_1 (x_1 \vert y_1)$ und $P_2 (x_2 \vert y_2)$ :

$d = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2)}$

3 Dimensionen

Im dreidimensionalen Raum erweitert man die Formel einfach um die z-Koordinaten der Punkte. Die Distanz zwischen $P_1 (x_1 \vert y_1 \vert z_1)$ und $P_2 (x_2 \vert y_2 \vert z_2)$ kann man daher so berechnen:

$d = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2 + (z_2 - z_1)^2}$

Abstand zweier Punkte berechnen

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(00:47)

Als nächstes wollen wir in zwei Beispielen ausführlich vorrechnen, wie man den Abstand zwischen zwei Punkten berechnet. Das machen wir sowohl für Punkte, die in einer zweidimensionalen Ebene liegen als auch für solche, die sich in einem dreidimensionalen Raum befinden.

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Beispielaufgabe 1:

Wir suchen den Abstand d(Q, R) der Punkte $Q \ (2 \vert 7)$ und $R \ (4 \vert 3)$ .

Um diese Aufgabe zu lösen, benötigen wir die Formel für zwei Dimensionen, denn die einzelnen Punkte haben zwei Koordinaten. Sie setzen wir in die 2D-Formel für den Abstand ein. Anschließend rechnen wir erst die Klammern aus und quadrieren sie. Danach bilden wir die Summe dieser Quadrate und ziehen zum Schluss die Wurzel.

$d(A, B) = \sqrt{(x_b - x_a)^2 + (y_b - y_a)^2} = \sqrt{(4 - 2)^2 + (3 - 7)^2}$

$d(A, B) = \sqrt{2^2 + (-4)^2} = \sqrt{4 + 16} = \sqrt{20} \approx 4,47 LE$

Für den Abstand von Punkt zu Punkt erhalten wir eine Lösung von circa 4,47 Längeneinheiten (z.B. Meter, Zentimeter, … ).

Beispielaufgabe 2

Wir suchen den Abstand d(A, B) der Punkte $A \ (4 \vert 1 \vert 8)$ und $B \ (5 \vert 3 \vert 5)$ .

Bei dieser Aufgabe befinden wir uns in einem dreidimensionalen Raum, denn jeder Punkt besitzt drei Koordinaten. Zur Lösung brauchen wir also die 3D-Formel für den Abstand Punkt Punkt. Nach dem Einsetzen der Koordinaten ziehen wir diese wiederum paarweise voneinander ab und quadrieren die Ergebnisse. Zum Schluss addieren wir alle Quadrate und ziehen die Wurzel aus der Summe.

$d(A, B) = \sqrt{(x_b - x_a)^2 + (y_b - y_a)^2 + (z_b - z_a)^2}$

$= \sqrt{(5 - 4)^2 + (3 - 1)^2 + (5 - 8)^2}$

$d(A, B) = \sqrt{1^2 + 2^2 + 3^2} = \sqrt{1 + 4 + 9} = \sqrt{14} \approx 3,74 LE$

Der Abstand zwischen Punkt und Punkt beträgt circa 3,74 LE.

Abstandsrechnungen in der Geometrie

In der Geometrie kannst du nicht nur den Abstand zweier Punkte berechnen, sondern auch Abstände zwischen anderen und verschiedenen Formen. Zum Glück haben wir zu all diesen Themen eigene Beiträge für dich:

Abstand zwischen einem Punkt und einer Geraden (Abstand Punkt Gerade )
Abstand zwischen zwei Geraden (Abstand Gerade Gerade )
- wenn die Geraden parallel verlaufen (Abstand Gerade Gerade )
- wenn die Geraden windschief zueinander stehen (Abstand windschiefer Geraden )
Abstand eines Punktes von einer Ebene (Abstand Punkt Ebene )
Abstand zwischen einer Geraden und einer Ebene (Abstand Gerade Ebene )

Abstände mit der euklidischen Distanz

Die Formeln, die du jetzt kennst, sind nur Spezialfälle der Formel für die euklidische Distanz. Mit ihr kannst du den Abstand zwischen zwei Punkten in Räumen mit noch mehr als drei Dimensionen berechnen. Die Formel lautet:

$d(P, Q) = \vert \vec{p} -\vec{q} \vert =\sqrt{(q_1-p_1)^2+...+(q_n-p_n)^2} = \sqrt{ \sum\limits_{i=1}^{n} (q_i-p_i)^2}$

Abstand zweier Punkte — häufigste Fragen

(ausklappen)

Wie berechne ich den Abstand zwischen zwei Punkten in einem Koordinatensystem mit x und y?

Den Abstand zwischen zwei Punkten in der Ebene berechnest du mit der Abstandsformel $d=\sqrt{(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2}$ . Du bildest also $\Delta x$ und $\Delta y$ , quadrierst beide Werte, addierst sie und ziehst die Wurzel. Zum Beispiel: $P(1\mid2)$ , $Q(5\mid5)$ $\Rightarrow d=\sqrt{4^2+3^2}=5\,\text{LE}$ .
Wie berechne ich den Abstand zwischen zwei Punkten im dreidimensionalen Raum mit x, y und z?

Den Abstand zwischen zwei Punkten im dreidimensionalen Raum berechnest du mit $d=\sqrt{(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2+(z_2-z_1)^2}$ . Du rechnest die drei Koordinatendifferenzen aus, quadrierst sie, addierst alles und ziehst die Wurzel. Zum Beispiel: $A(2\mid0\mid1)$ , $B(5\mid4\mid-1)$ $\Rightarrow d=\sqrt{3^2+4^2+(-2)^2}=\sqrt{29}\,\text{LE}$ .
Warum ist es egal, ob ich bei der Abstandsformel erst x zwei minus x eins oder x eins minus x zwei rechne?

Bei der Abstandsformel ist es egal, ob du oder rechnest, weil die Differenz danach quadriert wird. Beim Quadrieren verschwindet das Minuszeichen, denn es gilt . Zum Beispiel: und , daher bleibt der Abstand gleich.
Wie kann ich die Abstandsformel in der Ebene mit dem Satz des Pythagoras herleiten?

Die Abstandsformel in der Ebene folgt aus dem Satz des Pythagoras, wenn du aus den zwei Punkten ein rechtwinkliges Dreieck konstruierst. Die Kathetenlängen sind $\Delta x=x_2-x_1$ und $\Delta y=y_2-y_1$ , die Hypotenuse ist der Abstand , also $d^2=(\Delta x)^2+(\Delta y)^2$ . Zum Beispiel: $\Delta x=6$ , $\Delta y=8$ $\Rightarrow d=\sqrt{36+64}=10\,\text{LE}$ .
Wie berechne ich den Abstand zwischen zwei Punkten in mehr als drei Dimensionen mit der euklidischen Distanz?

Den Abstand zwischen zwei Punkten in mehr als drei Dimensionen berechnest du mit der euklidischen Distanz $d=\sqrt{\sum_{i=1}^{n}(q_i-p_i)^2}$ . Du ziehst in jeder Dimension die passenden Koordinaten ab, quadrierst alle Differenzen, addierst sie und ziehst die Wurzel. Zum Beispiel in 4D: , $\Rightarrow d=\sqrt{2^2+2^2+(-1)^2+3^2}=\sqrt{18}\,\text{LE}$ .

Herleitung: Abstand zwischen zwei Punkten

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(02:58)

Du fragst dich vielleicht, wie man auf die beiden Formeln kommt, mit denen man den Abstand zweier Punkte berechnen kann. Das geht ganz einfach mit dem Satz von Pythagoras. Zum besseren Verständnis erklären wir dir sowohl die Herleitung der Abstandsformel in der Ebene als auch für drei Dimensionen. Aber eigentlich handelt es sich beide Male um den gleichen Rechenweg.

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