笛卡儿和平面直角坐标系

2009-03-30 04:52李光红
关键词:变数蜘蛛网直角坐标

李光红

关于笛卡儿和平面直角坐标系,有一个有趣的传说。

有一天,笛卡儿生病卧床,但他却没让自己的头脑休息,他在反复思考一个问题:几何图形是直观的,而代数问题则比较抽象,能不能用几何图形表示代数问题呢?这里关键是如何把组成几何图形的点和代数问题中的数挂上钩,他就拼命琢磨,思考着用什么样的办法才能把点和数联系起来,突然,他看见屋顶有一只蜘蛛,拉着丝垂了下来,一会儿,蜘蛛又顺着丝爬了上去,在上面左右拉丝,蜘蛛的“表演”使笛卡儿豁然开朗,他想,可以把蜘蛛看成一个点,它在屋子里可以向上、向下、向左、向右运动,那能不能用一组数把蜘蛛的位置确定下来呢?用横线和竖线能不能描述蜘蛛在网上的位置呢?如果将蜘蛛网看成一个平面,就可以用一组数(a,b)表示平面上的一个点,平面上的一个点也就和一组有序的数对应起来了,于是,在蜘蛛网的启示下,笛卡儿创建了平面直角坐标系。

无论这个传说是否真实,有一点是可以肯定的,就是笛卡儿是个勤于思考的人,像瓦特看到蒸汽顶起水壶盖发明了蒸汽机一样,笛卡儿在创建平面直角坐标系的过程中,受到周围一些事物的启发,触发了灵感,

平面直角坐标系的创建,为代数和几何架起了一座桥梁,它使得几何概念能够用代数的方法来描述,几何图形可以用代数形式来表达,这样便可以将先进的代数方法应用于几何学的研究。

笛卡儿在创建平面直角坐标系的基础上,又创造了用代数方法来研究几何图形的数学分支——解析几何,在解析几何中,笛卡儿为了表示动点的坐标,引入了变数的概念,这是数学史上第一次引进变数,变数的引入在数学上具有重要的意义,恩格斯曾高度评价笛卡儿的工作,他说:“数学中的转折点是笛卡儿的变数,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,例如中国象棋、国际象棋中棋子的定位,火车车厢中的座位编号及高层建筑的房间编号等都用到了坐标的知识。随着同学们所学知识的不断增加,坐标方法的应用会更加广泛。

[责任编辑:潘彦坤]

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