人教版小学数学五年级上册笛卡尔坐标系的由来

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【拓展】笛卡尔坐标系的由来

【拓展】笛卡尔坐标系的由来

笛卡尔坐标系的由来关于笛卡尔创建坐标系的过程,有一个生动的小故事,据说有一天,笛卡尔生病卧床,病情很重,尽管如此,他还反复思考一个问题:几何图形是直观的,而代数方程是比较抽象的,能不能把几何图形与代数方程结合起来,也就是说能不能用几何图形来表示方程呢?要想达到此目的,关键是如何把组成几何图形的点和满足方程的每一组“数”挂上钩,他苦苦思索,拼命琢磨,通过什么样的方法,才能把“点”和“数”联系起来,突然,他看见屋顶上的一只蜘蛛,拉着丝垂了下来,一会儿功夫,蜘蛛又顺着丝爬了上去,在上边左右拉丝,蜘蛛的“表演”使笛卡尔的思路豁然开朗。

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组确定下来呢?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就可以用这三根数轴上有顺序的三个数来表示。

反过来,任意给一组三个有顺序的数也可以在空间中找出一点与之对应。

同样道理,用一组数(x,y)可以表示平面上的一个点,平面上的一个点也可以用一个有顺序的数组(x,y)来表示。

那么,当笛卡尔创立解析几何时,使用的是哪种坐标系呢?当时,笛卡尔取定一条直线当基线(即现在所说的x轴),再取定一条与基线相交成定角方向的直线(即现在所说的y轴,但当时并没有明确出现y轴,100年后,一个瑞士人(克拉美)才正式引入y轴),他没有要求x轴与y轴互相垂直。

所以当初笛卡尔使用的并不是现在我们所用的只限制在第一象限内。

“横坐标”和“纵坐标”的名称笛卡尔也没有使用过,“纵坐标”是由莱布尼茨在1694年正式使用的,而“横坐标”到18世纪才由沃尔夫等人引入。

至于“坐标”一词,也是莱布尼茨在1692年首次使用的。

可见当初笛卡尔的坐标系并不完善,经过后人不断地改善,才形成了今天的直角坐标系。

然而,笛卡尔迈出的最初一步具有决定意义,所以人们仍把后来使用的直角坐标系称为笛卡尔直角坐标系。

笛卡尔与平面直角坐标系的故事

笛卡尔与平面直角坐标系的故事

笛卡尔与平面直角坐标系的故事
17世纪法国哲学家笛卡尔,是现代数学和哲学的奠基人之一。

在他的主要著作《几何学》中,他提出了一种新的几何学方法,即平面直角坐标系。

在笛卡尔之前,几何学是以图形为基础的,图形之间的关系是通过比较它们的大小、形状和位置来得出的。

但这种方法不够精确,也不够方便。

而笛卡尔认为,我们可以用数字来描述图形的位置和形状,这样可以更加精确地描述它们之间的关系。

于是,他想到了平面直角坐标系这一创新性的方法。

他在平面上画了两条互相垂直的直线,分别称为x轴和y轴,并在它们的交点处标记了一个原点。

然后,他把平面上的任何一个点都表示为一个有序数对(x, y),其中x表示这个点在x轴上的位置,y表示这个点在y
轴上的位置。

这样,我们就可以用数字来描述图形的位置和形状,而不用凭空想象或比较了。

这个方法之所以被称为平面直角坐标系,是因为这个坐标系中x 轴和y轴是互相垂直的,它们的交点形成了一个直角。

这个方法的优点在于,它可以用数字来描述图形的位置和形状,而且可以进行精确的计算。

它也被广泛地应用于物理学、工程学、经济学等领域中。

总之,笛卡尔的平面直角坐标系方法是几何学史上的一个里程碑,它不仅为我们提供了一种精确和方便的描述图形的方法,而且为我们带来了一种新的思维方式。

笛卡尔 坐标系

笛卡尔 坐标系

笛卡尔坐标系
引言概述:
笛卡尔坐标系是一种用于描述平面或空间中点位置的数学工具。

它由法国数学家、哲学家笛卡尔于17世纪提出,并被广泛应用于物理学、几何学、计算机图形学等领域。

本文将从五个大点来详细阐述笛卡尔坐标系的原理、应用和特点。

正文内容:
1. 笛卡尔坐标系的原理
1.1 直角坐标系
1.2 坐标轴和坐标平面
1.3 点的坐标表示
2. 笛卡尔坐标系的应用
2.1 几何学中的应用
2.2 物理学中的应用
2.3 计算机图形学中的应用
3. 笛卡尔坐标系的特点
3.1 简洁明了
3.2 可视化
3.3 精确计算
4. 笛卡尔坐标系的优缺点
4.1 优点
4.2 缺点
5. 笛卡尔坐标系的发展与未来
5.1 发展历程
5.2 新的应用领域
5.3 可能的改进方向
总结:
笛卡尔坐标系作为一种描述点位置的数学工具,具有直观、简洁明了、可视化和精确计算等特点。

它在几何学、物理学和计算机图形学等领域有着广泛的应用。

尽管它存在一些缺点,但随着科技的发展和应用领域的扩展,笛卡尔坐标系仍然具有巨大的潜力和发展空间。

未来,我们可以期待它在更多领域的应用,并通过改进来提高其性能和适用性。

笛卡尔坐标系的由来故事

笛卡尔坐标系的由来故事

笛卡尔坐标系的由来故事
咱来唠唠笛卡尔坐标系的由来,可有意思啦。

从前有个叫笛卡尔的哥们儿,这可是个超级聪明的家伙。

他整天就躺在床上想事儿,为啥呢?据说他在军队服役的时候,那地方可冷了,他就躲在暖和的被窝里思考人生和数学。

有一天啊,他看到天花板上有个蜘蛛在爬。

你想啊,一般人看到蜘蛛,可能就“啊”一声赶走了。

但笛卡尔不一样,他的小脑袋瓜就开始飞速运转。

他就想啊,怎么才能准确地说出这个蜘蛛的位置呢?
他就琢磨出来了一个超棒的办法。

他先在墙角那里想象出三条线,就像咱们现在说的坐标轴一样。

一条是横着的,一条是竖着的,还有一条是从墙里往外指的(当然啦,这是个大概的想象)。

然后呢,他发现只要知道蜘蛛到这三条线的距离,就能准确地说出蜘蛛在天花板这个平面上的位置啦。

这就是笛卡尔坐标系最初的灵感来源。

这个想法可不得了,一下子就把几何和代数联系起来了。

以前几何是研究图形的,代数是研究数字和方程的,就像两个不同星球的东西。

笛卡尔这么一搞,就像是建了一座超级大桥,让这两个星球能互通有无了。

后来啊,这个坐标系就不断发展,在数学、物理、工程学,甚至是游戏开发这些地方都超级有用。

咱们现在能玩那些超酷的3D游戏,里面人物的位置、物体的摆
放,都离不开笛卡尔坐标系这个超牛的发明呢。

所以说啊,有时候一个小小的想法,就像笛卡尔看到蜘蛛这个事儿,就能改变整个世界的面貌,是不是很神奇呢?。

笛卡尔坐标系与数学模型的建立

笛卡尔坐标系与数学模型的建立

笛卡尔坐标系与数学模型的建立在数学领域中,笛卡尔坐标系被广泛应用于解决各种问题。

它的建立是数学模型发展的重要里程碑之一。

本文将探讨笛卡尔坐标系的由来、应用以及数学模型的建立。

一、笛卡尔坐标系的由来笛卡尔坐标系是由法国数学家兼哲学家笛卡尔于17世纪提出的。

当时,笛卡尔面临着解决几何问题的困境,因为传统的几何学是基于欧几里得几何的,只能通过图形和文字来表达问题和解决方案。

为了克服这个问题,笛卡尔开始思考是否可以通过数学公式来描述几何问题。

于是,笛卡尔提出了一种新的思路,他认为可以通过将几何问题转化为代数问题来解决。

他引入了数轴和坐标系的概念,将几何问题转化为代数方程的求解问题。

这就是笛卡尔坐标系的基本思想。

二、笛卡尔坐标系的应用笛卡尔坐标系的应用广泛而深入。

它不仅在几何学中有着重要地位,还在物理学、工程学、经济学等领域发挥着重要作用。

在几何学中,笛卡尔坐标系可以用来描述点、线、面等几何图形的位置和关系。

通过坐标系,我们可以方便地计算距离、角度和面积等几何量。

例如,在平面几何中,我们可以通过两点的坐标来计算它们之间的距离,进而解决直线和曲线的交点问题。

在物理学中,笛卡尔坐标系被广泛应用于描述物体的运动和力学问题。

通过坐标系,我们可以建立物体的位置和时间的函数关系,从而得到物体的速度和加速度等物理量。

这为解决运动学和动力学问题提供了便利。

在工程学中,笛卡尔坐标系被用来描述机械结构的设计和运动。

例如,在机器人领域,我们可以通过坐标系来描述机械臂的运动轨迹和位置控制。

这为机器人的自动化操作提供了基础。

在经济学中,笛卡尔坐标系被用来建立经济模型和分析经济问题。

通过坐标系,我们可以将经济变量表示为函数关系,进而进行经济预测和政策制定。

这为经济学的发展和应用提供了数学工具。

三、数学模型的建立笛卡尔坐标系的建立为数学模型的发展提供了基础。

数学模型是通过数学方法来描述现实世界的一种抽象表示。

它可以用来解决各种实际问题,从而提高问题的分析和解决能力。

笛卡尔坐标系详细介绍

笛卡尔坐标系详细介绍

笛卡尔坐标系详细介绍
嘿,朋友们!今天咱来聊聊笛卡尔坐标系。

你们知道吗,我有一次特别有意思的经历。

那次我和朋友去一个很大的商场,商场里那是错综复杂啊!我就感觉自己像只无头苍蝇一样在里面转。

突然我就想到了笛卡尔坐标系。

咱就说这笛卡尔坐标系啊,就像是给我们的空间画了个超级清晰的地图。

它有横轴和纵轴,通过这两个轴就能确定一个点的位置。

就好比在那个商场里,我们可以把每条走廊当成横轴,每层楼当成纵轴,那每个店铺不就有了明确的位置嘛!
想象一下,我们在找一个特定的店铺时,就可以根据它在笛卡尔坐标系里的坐标轻松找到。

要是没有这个坐标系,那可真是麻烦大了,得在那茫茫“店海”中瞎转悠。

有了笛卡尔坐标系,一切都变得有条理多了。

它就像一个神奇的工具,让我们能清楚地知道每个东西在哪里。

不管是在生活中找地方,还是在数学里解决问题,它都超有用的。

所以啊,大家可别小瞧了这个笛卡尔坐标系,它虽然看起来简单,但是用处大着呢!下次你们再在一个复杂的地方迷路了,就想想笛卡尔坐标系,说不定就能找到方向啦!哈哈,总之,笛卡尔坐标系真的是个很厉害的东西呀,让我们的生活和学习都变得更加清晰明了。

这就是我对笛卡尔坐标系的介绍啦,希望你们也能喜欢上它哟!。

趣味故事:平面直角坐标系的由来

趣味故事:平面直角坐标系的由来

直角坐标系的由来
平面直角坐标系又叫“笛卡尔坐标系”,你知道笛卡尔是怎样想到创建直角坐标系的吗?
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.
不管这个传说的真实性如何,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。

坐标系的由来

坐标系的由来

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集团,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来表示它们.同样,用一组数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.于是在蜘蛛的启示下,笛卡尔创建了直角坐标系.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.我们把点看作是组成图形的基本元素,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.建议教师在讲授初3代数的“平面直角坐标系”时介绍本资料.。

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笛卡尔坐标系的由来
关于笛卡尔创建坐标系的过程,有一个生动的小故事,据说有一天,笛卡尔生病卧床,病情很重,尽管如此,他还反复思考一个问题:几何图形是直观的,而代数方程是比较抽象的,能不能把几何图形与代数方程结合起来,也就是说能不能用几何图形来表示方程呢?要想达到此目的,关键是如何把组成几何图形的点和满足方程的每一组“数”挂上钩,他苦苦思索,拼命琢磨,通过什么样的方法,才能把“点”和“数”联系起来,突然,他看见屋顶上的一只蜘蛛,拉着丝垂了下来,一会儿功夫,蜘蛛又顺着丝爬了上去,在上边左右拉丝,蜘蛛的“表演”使笛卡尔的思路豁然开朗。

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组确定下来呢?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就可以用这三根数轴上有顺序的三个数来表示。

反过来,任意给一组三个有顺序的数也可以在空间中找出一点与之对应。

同样道理,用一组数(x,y)可以表示平面上的一个点,平面上的一个点也可以用一个有顺序的数组(x,y)来表示。

那么,当笛卡尔创立解析几何时,使用的是哪种坐标系呢?当时,笛卡尔取定一条直线当基线(即现在所说的x轴),再取定一条与基线相交成定角方向的直线(即现在所说的y轴,但当时并没有明确出现y轴,100年后,一个瑞士人(克拉美)才正式引入y轴),他没有要求x轴与y轴互相垂直。

所以当初笛卡尔使用的并不是现在我们所用的只限制在第一象限内。

“横坐标”和“纵坐标”的名称笛卡尔也没有
使用过,“纵坐标”是由莱布尼茨在1694年正式使用的,而“横坐标”到18世纪才由沃尔夫等人引入。

至于“坐标”一词,也是莱布尼茨在1692年首次使用的。

可见当初笛卡尔的坐标系并不完善,经过后人不断地改善,才形成了今天的直角坐标系。

然而,笛卡尔迈出的最初一步具有决定意义,所以人们仍把后来使用的直角坐标系称为笛卡尔直角坐标系。

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