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笛卡兒坐標系是全國科學技術名詞審定委員會公布的科技類名詞。

在漢字的歷史上,人們通常把秦代之前留傳下來的篆體文字和象形文字稱為「古文字[1]」,而將隸書和之後出現的字體稱為「今文字」。因此,「隸變[2]」就成為漢字由古體(古文字)演變為今體(今文字)的分界線。

名詞解釋

笛卡兒坐標系(笛卡兒坐標系)一般指笛卡爾坐標系

笛卡爾坐標系(Cartesian coordinates,法語:les coordonnées cartésiennes)就是直角坐標系和斜坐標系的統稱。

相交於原點的兩條數軸,構成了平面仿射坐標系。如兩條數軸上的度量單位相等,則稱此仿射坐標係為笛卡爾坐標系。兩條數軸互相垂直的笛卡爾坐標系,稱為笛卡爾直角坐標系,否則稱為笛卡爾斜角坐標系。

坐標系簡介

笛卡爾坐標系就是直角坐標系和斜角坐標系的統稱。 相交於原點的兩條數軸,構成了平面仿射坐標系。如兩條數軸上的度量單位相等,則稱此仿射坐標係為笛卡爾坐標系。兩條數軸互相垂直的笛卡爾坐標系,稱為笛卡爾直角坐標系,否則稱為笛卡爾斜角坐標系。需要指出的是,請將數學中的笛卡爾坐標系與電影《異次元殺陣》中的笛卡爾坐標相區分,電影中的定義與數學中定義有出入,請勿混淆。

二維的直角坐標系是由兩條相互垂直、0 點重合的數軸構成的。在平面內,任何一點的坐標是根據數軸上對應的點的坐標設定的。在平面內,任何一點與坐標的對應關係,類似於數軸上點與坐標的對應關係。採用直角坐標,幾何形狀可以用代數公式明確的表達出來。幾何形狀的每一個點的直角坐標必須遵守這代數公式。

二維坐標系

二維的直角坐標系通常由兩個互相垂直的坐標軸設定,通常分別稱為 x-軸和 y-軸;兩個坐標軸的相交點,稱為原點,通常標記為 O ,既有「零」的意思,又是英語「Origin」的首字母。每一個軸都指向一個特定的方向。這兩個不同線的坐標軸,決定了一個平面,稱為 xy-平面,又稱為笛卡爾平面。通常兩個坐標軸只要互相垂直,其指向何方對於分析問題是沒有影響的,但習慣性地(圖1),x-軸被水平擺放,稱為橫軸,通常指向右方;y-軸被豎直擺放而稱為縱軸,通常指向上方。兩個坐標軸這樣的位置關係,稱為二維的右手坐標系,或右手系。如果把這個右手系畫在一張透明紙片上,則在平面內無論怎樣旋轉它,所得到的都叫做右手系;但如果把紙片翻轉,其背面看到的坐標系則稱為「左手系」。這和照鏡子時左右對掉的性質有關。

為了要知道坐標軸的任何一點,離原點的距離。假設,我們可以刻畫數值於坐標軸。那麼,從原點開始,往坐標軸所指的方向,每隔一個單位長度,就刻畫數值於坐標軸。這數值是 刻畫的次數,也是離原點的正值整數距離;同樣地,背着坐標軸所指的方向,我們也可以刻畫出 離原點的負值整數距離。稱 x-軸刻畫的數值為 x-坐標,又稱橫坐標,稱 y-軸刻畫的數值為 y-坐標,又稱縱坐標。雖然,在這裡,這兩個坐標都是整數,對應於坐標軸特定的點。按照比例,我們可以推廣至實數坐標 和其所對應的坐標軸的每一個點。這兩個坐標就是直角坐標系的直角坐標,標記為(x,y)。

任何一個點 P 在平面的位置,可以用直角坐標來獨特表達。只要從點 P畫一條垂直於 x-軸的直線。從這條直線與 x-軸的相交點,可以找到點 P 的 x-坐標。同樣地,可以找到點 P 的 y-坐標。這樣,我們可以得到點 P 的直角坐標。

直角坐標系也可以推廣至三維空間(3 dimension)與高維空間 (higher dimension) 。

直角坐標系的兩個坐標軸將平面分成了四個部分,稱為象限,分別用羅馬數字編號為Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ。依照慣例,象限Ⅰ的兩個坐標都是正值;象限Ⅱ的 x-坐標是負值, y-坐標是正值;象限Ⅲ的兩個坐標都是負值的;象限Ⅳ的 x-坐標是正值, y-坐標是負值。所以,象限的編號是按照逆時針方向,從象限Ⅰ編到象限Ⅳ。

參考文獻