Общая декартова и декартова прямоугольная система координат в пространстве

Общей декартовой, или аффинной, системой координат в пространстве называется упорядоченная совокупность трех осей координат, не лежащих в одной плоскости и проходящих через одну точку О, являющуюся началом координат на каждой оси. Масштабные отрезки осей координат, вообще говоря, различны (см.рис. 15).

z

x

y

P

M

Q

R

O

Рис.15

z

O

y

x

Точка О называется началом координат. Первая ось называется осью Ох, или осью абсцисс, вторая – осью Оу, или осью ординат, третья – осью Оz, или осью аппликат. Плоскость, проходящая через две оси из трех Ох, Оу, Оz, называется координатой плоскостью; координатных плоскостей 3. Они обозначаются так: yOz, zOx и xOy.

Пусть М – произвольная точка пространства. Обозначим через Р проекцию точки М на ось Ох параллельно плоскости yOz, а через х – координату точки Р на оси Ох. Через Q обозначим проекцию точки М на ось Оу параллельно плоскости zOx, а через у – координату точки Q на оси Оу. Через R обозначим проекцию точки М на ось Оz параллельно плоскости xOy, а через z – координату точки R на оси Оz (См. рис. 15).

Три числа x, y, z взятые в этом порядке, называются общими декартовыми (или аффинными) координатами точки М. Первая координата называется абсциссой точки М, вторая у – ординатой точки М, и третья z – аппликатой точки М. Точка М с координатами x, y, z обозначается М (x, y, z).

Абсцисса точки М равна нулю тогда и только тогда, когда точка М лежит на плоскости yOz. Аналогично про ординату и аппликату.

Отсюда следуют, что точка М (x, y, z) лежит на оси Ох тогда и только тогда, когда у = z =0, аналогично про оси Оу, Оz. Для начала координат х = у = z =0.

Точки,, называются единичными точками осей координат. Точка называется единичной точкой системы координат.

Параллелепипед с вершиной в начале координат О и с ребрами,, называется масштабным параллелепипедом. Отрезки,, являются масштабными отрезками соответственно осей Ох, Оу, Оz. Векторы

называется масштабными векторами сответственно осей Ох, Оу, Оz.

При помощи общей декартовой системы координат устанавливается взаимно однозначное соответствие между множеством всех точек пространства и множеством всех упорядоченных троек действительных чисел. Здесь для построения точки М, имеющей координатами заданные числа х, у, z, поступают так: если то строят на осях Ох, Оу, Оz точки P, Q, R, имеющие на этих осях координаты, соответственно равные х, у, z и проводят через точки P, Q, R плоскости, соответственно параллельные координатным плоскостям уОz, zOx, xOy; точка М – есть точка пересечения этих плоскостей.

Декартовой прямоугольной системой координат в пространстве называется упорядоченная тройка попарно перпендикулярных осей координат с общим началом координат О на каждой из них и с одним и тем же масштабным отрезком для каждой оси (см.рис.).

Декартовы прямоугольные координаты точки М определяются аналогично. Это ортогональные проекции точки М на оси Ох, Оу, Оz.

Отметим, что часто масштабные векторы осей Ох, Оу, Оz в декартовой прямоугольной системе координат обозначаются.

Дата добавления: 2014-01-07