工控技术应用数学(修订版)
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2.1 平面笛卡儿坐标系

2.1.1 平面笛卡儿坐标系简介

1.平面上点的位置确定

数轴上的每一个点都表示一个实数,而每一个实数都可以在数轴上找到其对应的点,这就是数轴上的点和数的一一对应关系。数轴上的数都是相对于原点距离来确定的,原点可以称为起点或参考点,这就是数轴上点的位置确定方法。如果一个点在平面上,那么它的位置是如何确定的呢?有两种主要方法可以确定平面上点的位置。

(1)直角坐标法:如图2-1(a)所示,在平面上作两条互相垂直的线(坐标轴),点P是平行于两个坐标轴的直线的交点,交点坐标值(x,y)就是点P的位置。

(2)极坐标法:如图2-1(b)所示,在平面上作一条射线OX,连接OP,则OP的距离和其与射线之间的夹角(r,θ)就是点P的位置。

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图2-1 两种坐标

上面两种方法说明,平面上的点,其位置必须用两个数才能确定。本章仅讨论直角坐标法,极坐标法会在第3章中介绍。

2.平面笛卡儿坐标系

(1)定义:在平面内,两条互相垂直且有公共原点的数轴组成平面笛卡儿坐标系。水平的数轴称为X轴或横轴,垂直的轴称为Y轴或纵轴。两条轴的交点O称为坐标原点,如图2-2所示。

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图2-2 平面笛卡尔坐标系

(2)象限:平面笛卡儿坐标系把整个平面分成4个部分,分别称为第一象限、第二象限、第三象限和第四象限,平面上所有的点均落在这四个象限的一个象限内,如图2-2所示。