数学与应用数学 : 物理学类 : 军事 : 冶金 > 坐标系
目录
No. 1
  几何对象(如点、直线、平面等)的集合与有序数组集合之间建立的一套对应法则。与点对应的有序数组称为该点的坐标。常用的坐标系有直线坐标系、平面直角坐标系、平面极坐标系、空间直角坐标系、球面坐标系、柱面坐标系等。
坐标系的由来
  传说中有这么一个故事:
  有一天,笛卡尔(1596—1650,法国哲学家、数学家、物理学家)生病卧床,但他头脑一直没有休息,在反复思考一个问题:几何图形是直观的,而代数方程则比较抽象,能不能用几何图形来表示方程呢?这里,关键是如何把组成几何的图形的点和满足方程的每一组“数”挂上钩。他就拼命琢磨。通过什么样的办法、才能把“点”和“数”联系起来。突然,他看见屋顶角上的一只蜘蛛,拉着丝垂了下来,一会儿,蜘蛛又顺着丝爬上去,在上边左右拉丝。蜘蛛的“表演”,使笛卡尔思路豁然开朗。他想,可以把蜘蛛看做一个点,它在屋子里可以上、下、左、右运动,能不能把蜘蛛的每个位置用一组数确定下来呢?他又想,屋子里相邻的两面墙与地面交出了三条线,如果把地面上的墙角作为起点,把交出来的三条线作为三根数轴,那么空间中任意一点的位置,不是都可以用这三根数轴上找到的有顺序的三个数来表示吗?反过来,任意给一组三个有顺序的数,例如3、2、1,也可以用空间中的一个点 P来表示它们(如图 1)。同样,用一组数(a, b)可以表示平面上的一个点,平面上的一个点也可以用一组二个有顺序的数来表示(如图2)。于是在蜘蛛的启示下,笛卡尔创建了直角坐标系
  图2
  无论这个传说的可靠性如何,有一点是可以肯定的,就是笛卡尔是个勤于思考的人。这个有趣的传说,就象瓦特看到蒸汽冲起开水壶盖发明了蒸汽机一样,说明笛卡尔在创建直角坐标系的过程中,很可能是受到周围一些事物的启发,触发了灵感。
  直角坐标系的创建,在代数和几何上架起了一座桥梁。它使几何概念得以用代数的方法来描述,几何图形可以通过代数形式来表达,这样便可将先进的代数方法应用于几何学的研究。
  笛卡尔在创建直角坐标系的基础上,创造了用代数方法来研究几何图形的数学分支——解析几何。他的设想是:只要把几何图形看成是动点的运动轨迹,就可以把几何图形看成是由具有某种共同特性的点组成的。比如,我们把圆看成是一个动点对定点O作等距离运动的轨迹,也就可以把圆看作是由无数到定点O的距离相等的点组成的。我们把点看作是留成图形的基本元素,把数看成是组成方程的基本元素,只要把点和数挂上钩,也就可以把几何和代数挂上钩。
  把图形看成点的运动轨迹,这个想法很重要!它从指导思想上,改变了传统的几何方法。笛卡尔根据自己的这个想法,在《几何学》中,最早为运动着的点建立坐标,开创了几何和代数挂钩的解析几何。在解析几何中,动点的坐标就成了变数,这是数学第一次引进变数。
  恩格斯高度评价笛卡尔的工作,他说:“数学中的转折点是笛卡尔的变数。有了变数,运动进入了数学,有了变数,辩证法进入了数学。”
  坐标方法在日常生活中用得很多。例如象棋、国际象棋中棋子的定位;电影院、剧院、体育馆的看台、火车车厢的座位及高层建筑的房间编号等都用到坐标的概念。
  随着同学们知识的不断增加,坐标方法的应用会更加广泛。
百科辞典
  zuobiaoxi
  坐标系
  coordinate system
    为描述物体所在位置和运动规律而选取的参考基准。导航和制导技术的主要任务就是确定飞行器所在位置,并使它以正确方向和运动方式飞向预定目标。因此在轨道计算、控制、导引和测量等工作中都涉及参考基准的选择和转换问题。在航空、航天技术中,常用的坐标系是右手直角坐标系或球面坐标系。右手直角坐标系由原点和从原点延伸的 3个互相垂直、按右手规则排列顺序的坐标轴构成。建立直角坐标系需要确定原点的位置和3个坐标轴的方向。物体在空间的位置可以用从原点分别量到物体在 3个坐标轴上投影位置间的线段长度来描述。球面坐标系(如天文学中的天球)由原点和基面组成,以原点为中心的任意球面与基面的交线称基圆,通过原点与基面垂直的一组平面称子午面,子午面与球面的交线称子午线。物体在空间的位置用经度、纬度、矢径来描述。经度是从指定子午面到通过物体位置的子午面间的球面角或沿基圆从预定子午面量到物体所在子午面间的弧线长。纬度是从基面到原点与物体位置连线间的夹角。矢径是从原点到物体位置的直线距离。航空、航天技术涉及的空间范围极广,在导航定位、飞行力学和地面测量中常用的坐标系主要是按原点位置来区分。坐标原点与太阳、地球或其他星体中心相重合的称为星体中心坐标系;原点在星体表面的称为星体表面坐标系;原点在天体之外的称为宇宙中心坐标系;原点在飞行器内部的称为飞行器牵连坐标系。各坐标系间都存在一定的几何关系,可以用球面三角,四元素法或方向余弦等数学方法相互转换。
     航空航天技术中常用的坐标系
     地心赤道坐标系
     发射(起飞)坐标系
    
英文解释
  1. :  coordinates system,  system of coordinates,  coordinate system
相关词
西安大地原点地理地球数学测量学直角坐标系测绘
百科大全环境地球投影天文学天球科学函数方程
百科辞典几何高等数学空间解析几何天文坐标赤道坐标系更多结果...
包含词
像坐标系坐标系统极坐标系
柱坐标系球坐标系斜坐标系
站心坐标系地球坐标系用户坐标系
仿射坐标系右手坐标系政治坐标系
车架坐标系椭圆坐标系建筑坐标系
西安80坐标系参心坐标系磁层坐标系
国家坐标系施工坐标系三维坐标系
圆柱坐标系菱形坐标系投影坐标系
圆球坐标系局部坐标系地平坐标系
赤道坐标系黄道坐标系大地坐标系
地心坐标系独立坐标系西安坐标系
天球坐标系物理坐标系世界坐标系
地理坐标系地方坐标系北京54坐标系
贴体坐标系直角坐标系银道坐标系
左手坐标系北京坐标系齐次坐标系
工件坐标系机床坐标系自然坐标系
假定坐标系质心坐标系共面坐标系
惯性坐标系地固坐标系空固坐标系
彩色坐标系地极坐标系轨道坐标系
绝对坐标系空间坐标系设备坐标系
正交坐标系曲线坐标系射影坐标系
斜角坐标系参考坐标系测地坐标系
火星坐标系统实验室坐标系笛卡儿坐标系
地平线坐标系天球坐标系统大地坐标系统
伽利略坐标系黄道坐标系统笛卡尔坐标系
绝对坐标系统世界坐标系统平面极坐标系
像平面坐标系像空间坐标系象空间坐标系
象平面坐标系物空间坐标系非惯性坐标系
直角坐标系中大地测量坐标系摄影测量坐标系
像方空间坐标系世界大地坐标系全真全息坐标系
天球银道坐标系生物力学坐标系平面直角坐标系
空间直角坐标系第一赤道坐标系坐标系拖曳效应
第二赤道坐标系笛卡儿坐标系统地心大地坐标系
国家大地坐标系四象八维坐标系高斯平面坐标系
联系坐标系横轴惯性参考坐标系瞬时极天球坐标系
同步电机坐标系统像空间辅助坐标系年北京大地坐标系
直角笛卡儿坐标系闵可夫斯基坐标系2000国家大地坐标系
PZ-90坐标系Galileo坐标系Descartes直角坐标系
1954北京坐标系1954年北京大地坐标系GDI+坐标系
2000坐标系WGS-84坐标系WGS-84坐标系
地心空间直角坐标系54国家坐标系80国家坐标系
1980年国家大地坐标系高斯克吕格平面直角坐标系空间直角坐标系与向量概念
建立空间直角坐标系地球上九个坐标系极点高斯-克吕格尔平面直角坐标系
关于小面的地形图坐标系统的转换高斯—克吕格平面直角坐标系国家坐标系统及控制网的介绍