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“蜘蛛结网”与坐标系

时间:2023-02-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:如何把组成几何图形的点和满足方程的每一组“数”挂上钩呢?蜘蛛的“表演”使笛卡尔思路豁然开朗。他想,可以把蜘蛛看作一个点,它在屋子里可以上、下、左、右运动,能不能把蜘蛛的每个位置用一组数确定下来呢?反过来,任意给一组三个有顺序的数,也可以用空间中的一个点来表示。于是在蜘蛛的启示下,笛卡尔创建了直角坐标系。这个有趣的传说,说明笛卡尔在创建直角坐标系的过程中,很可能是受到周围一些事物的启发,触发了灵感。

传说有这么一个故事:有一天,法国数学家笛卡尔生病卧床,但他头脑一直没有休息,在反复思考一个问题:几何图形是直观的,而代数方程则比较抽象,能不能用几何图形来表示方程呢?如何把组成几何图形的点和满足方程的每一组“数”挂上钩呢?

他就拼命琢磨,通过什么样的办法才能把“点”和“数”联系起来呢?突然,他看见屋顶角落里的一只蜘蛛,拉着丝垂了下来,一会儿,蜘蛛又顺着丝爬上去,在上边左右拉丝。蜘蛛的“表演”使笛卡尔思路豁然开朗。他想,可以把蜘蛛看作一个点,它在屋子里可以上、下、左、右运动,能不能把蜘蛛的每个位置用一组数确定下来呢?他又想,屋子里相邻的两面墙与地面一共交出了三条线,如果把地面上的墙角作为起点,把交出来的三条线作为三根数轴,那么空间中任意一点的位置不是都可以用这三根数轴上找到的有顺序的三个数来表示吗?反过来,任意给一组三个有顺序的数,也可以用空间中的一个点来表示。同样,一组有序数对可以表示平面上的一个点,平面上的一个点也可以用一组有序数对来表示。于是在蜘蛛的启示下,笛卡尔创建了直角坐标系。

无论这个故事的可靠性如何,有一点是可以肯定的,就是笛卡尔是个勤于思考的人。这个有趣的传说,说明笛卡尔在创建直角坐标系的过程中,很可能是受到周围一些事物的启发,触发了灵感。

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