平面直角坐标系
在数学里,笛卡尔坐标系(英语:Cartesian coordinate system)也称直角坐标系,是一种正交坐标系。
通常,两条数轴分别置于水平位置与垂直位置,取向右与向上的方向分别为两条数轴的正方向。水平的数轴叫做x轴(x-axis)或横轴,垂直的数轴叫做y轴(y-axis)或纵轴,x轴y轴统称为坐标轴,它们的公共原点O称为直角坐标系的原点(origin),以点O为原点的平面直角坐标系记作平面直角坐标系xOy1。
基本信息
- 中文名
平面直角坐标系
- 外文名
Plane Rectangular Coordinate System
- 简称
直角坐标系
- 创立者
- 应用学科
数学
- 应用领域
函数2
基础定义
在平面“二维”内画两条互相垂直,并且有公共原点的数轴,简称直角坐标系。平面直角坐标系有两个坐标轴,其中横轴为x轴(x-axis),取向右方向为正方向;纵轴为y轴(y-axis),取向上为正方向。坐标系所在平面叫做坐标平面,两坐标轴的公共原点叫做平面直角坐标系的原点。x轴y轴将坐标平面分成了四个象限(quadrant),右上方的部分叫做第一象限,其他三个部分按逆时针方向依次叫做第二象限、第三象限和第四象限。象限以数轴为界,横轴、纵轴上的点及原点不在任何一个象限内。一般情况下,x轴y轴取相同的单位长度,但在特殊的情况下,也可以取不同的单位长度。
应用举例
用直角坐标原理在投影面上确定地面点平面位置的坐标系:
与数学上的直角坐标系不同的是,它的横轴为Y轴,纵轴为X轴。在投影面上,由投影带中央经线的投影为调轴、赤道投影为横轴(Y轴)以及它们的交点为原点的直角坐标系称为国家坐标系,国家坐标系(national coordinate system)是各国为进行测绘和处理其成果,规定在全国范围内使用统一坐标框架的坐标系统,又称国家大地坐标系。国家大地坐标系是测制国家基本比例尺地图的基础。否则称为独立坐标系。
坐标方法的简单应用:
1.用坐标表示地理位置。
2.用坐标表示平移。
在测量学中使用的平面直角坐标系统(rectangular plane coordinate system)包括高斯平面直角坐标系和独立平面直角坐标系。
通常选择:高斯投影平面(在高斯投影时)或测区内平均水准面的切平面(在独立地区测量时)作为坐标平面;纵坐标轴为x轴,向上(向北)为正;横坐标轴为y轴,向右(向东)为正;角度(方位角)从x轴正向开始按顺时针方向量取,象限也按顺时针方向编号。
点的坐标
在直角坐标系中,对于平面上的任意一点,都有唯一的一个有序数对(即点的坐标(coordinates))与它对应;反过来,对于任意一个有序数对,都有平面上唯一的一点与它对应。
对于平面内任意一点C,过点C分别向x轴、y轴作垂线,垂足在x轴、y轴上的对应点a,b分别叫做点C的横坐标、纵坐标,有序数对(ordered pair)(a,b)叫做点C的坐标。一个点在不同的象限或坐标轴上,点的坐标不一样。
特殊位置的点的坐标的特点:
1.x轴上的点的纵坐标为零;y轴上的点的横坐标为零。
2.在任意的两点中,如果两点的横坐标相同,则两点的连线平行于纵轴(两点的横坐标不为零);如果两点的纵坐标相同,则两点的连线平行于横轴(两点的纵坐标不为零)。
3.点到轴及原点的距离:
点到x轴的距离为|y|; 点到y轴的距离为|x|;点到原点的距离为x的平方加y的平方的算术平方根。