不同坐标系下角速度_最伟大的数学发明,坐标系的诞生,是人类史上的方向盘...
【想要了解更多精彩文章、視頻,歡迎關注創鵬科學堂】
人生最大的意義,莫過于過得更方便;數學最大的意義,莫過于幫助人類過得更方便。幾千年來,自從數學出現之后,它就一直以人類生活為導向,以宇宙探索為真理,培養人們更敏捷的思維,更快速的做事方法。它無聲無息,雖然抽象,但抽象之余更有實用。就像醫生的藥方,即使我們看不懂,但口入至身心,藥到內病除。
凡是事物都會有抽象的概念,有時候我們并不容易看到,那是因為我們只是在事物的表面下工夫,卻沒有深入研究事物的真理,如果將一種事物放置于一個參照物之中,我們就會從參照物中看到事物的發展變化。將兩種事物放置于同一參照物中,我們就能比較兩者之間的變化。
坐標系的本質
放在數學里,為了將兩組數據加以比較,那么恰巧這兩組數據無窮大或者無窮小,為了更加方便,我們會將兩組數的不同點放在不同的參照物里,在數學中,坐標系便是參照物。
坐標系指的是什么呢,如果研究對象是兩個實數的話,那么坐標系表示的就是一條數軸;研究對象為代數式或者方程的話,那么坐標系表示的是一個平面,因為代數式和方程的意義在于賦值,賦予某一個值,就可以得到平面中的一個點;研究對象為三維曲線或者幾何圖形,那么坐標系就是三條不同維度的軸。
在三維立體幾何中,為了清晰的算出某個幾何體的方程,就要根據它的長寬高三個方向建立數學模型,其中水平面的長軸就是X軸;垂直于水平面的高軸就是Y軸,與X軸平行的軸便是Z軸,三者共同組成了空間坐標系。
?物理學中,坐標系的本質就是研究質點的運動,其速度的快慢與方向的不同依賴于不同坐標系模型的建立。其中使用最多的坐標系叫做正交坐標系。
坐標系的幾何來源
最早的坐標系是從蜘蛛結網問題開始的,當時有一位偉大的哲學家笛卡爾思考過這樣的問題:有時候我們看到的空間幾何體是直觀的,它存在于我們的生活中,但每個代數式的結果和呈現卻是抽象的,有沒有這么一種方法將幾何體和代數式結合起來進行研究呢。
于是他看到了蜘蛛在結網,在狂風的打擊下,蜘蛛不得不補全殘漏的網用以捕捉小昆蟲。蜘蛛從不同的方向和角度來回運動,這給了這位哲學家當頭一棒:為什么不能將蜘蛛看成一個點,而將網看成一個面呢。但是沒有實際的研究,他很快又放棄了自己的想法。但是當他看到自家屋里的兩面墻和地面正好組成了三條線,再參考剛才織網的蜘蛛,他恍然大悟,在三條線組成的幾何體中設一個點(x,y),y的值根據x的變化而變化,這就是坐標系了。
坐標系的空間幾何意義
坐標系最大的意義在于創建了從幾何上研究抽象的代數的方式,將直觀的幾何體和抽象的數學代數式結合起來,這樣不僅讓代數式研究更加方便,而且也減少了部分數據的計算量,無論怎么看,坐標系對于數學的意義都是很大的。
在矩形或者圓中,假設有一點P,在矩形和圓的中心位置,那么在圓中,P到圓上的沒一點距離都是相等的,那么P點就是圓的基本元素;矩形中,P點在矩形角平分線的任意位置到矩形的距離都隨遠近而變化,那么P也是組成矩形的基本元素;只要將點和圖形聯系在一起,在坐標系中,也可以將幾何體和代數式進行聯系,從整體進行研究。
坐標系的生活意義
曾經恩格斯評價坐標系:"坐標系中出現了變數,變數的發明真正讓辯證法的學問進入到數學里面。"我們在與長輩對弈的時候,棋子的位置不斷變化;在公寓里面房間的設置,不同房間便是不同的點;坐車回家的時候,車位的設置,使我們處在不同的空間位置。這一切,都是坐標系在發揮應有的作用。
在地區的設置中,不同城市的坐標系都會在一個橢圓形來回轉換,不同的地方有不同的橢圓基準,參照布爾莎模型,為了確定城市的相對位置,就要測繪出X,Y,Z的變化,當X,Y,Z不脫離范圍之外,城市之間的位置和距離就不會發生變化。
作者的想法
坐標系最大的意義不在于告訴我們數學的偉大,而是教給我們解決問題的正確方式,就像人類史上的方向盤一樣,在任何位置都不要迷失方向,數學會一直將人類帶到正確的位置。
【想要了解更多精彩文章、視頻,歡迎關注創鵬科學堂】
總結
以上是生活随笔為你收集整理的不同坐标系下角速度_最伟大的数学发明,坐标系的诞生,是人类史上的方向盘...的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇: 100首超短古诗简短
- 下一篇: 输入一个正整数求所有素数因子_一起来聊聊