مرجع
آخر الزيارات

إحداثيات

583 كلمة•0 مشاهدة•🗒️ منذ يوم
باختصار: في الرياضيات، الإحداثيات هي أعداد تصف المكان النسبي لنقاط في المستوي أو الفضاء الهندسي. في هذه المقالة 5 أقسام: «نظام الإحداثيات الديكارتية أو الإحداثيات الكارتيزية»، «نظام الإحداثيات القطبية» و«نظام الإحداثيات الكروية» وغيرها.
المحتويات
  1. نظام الإحداثيات الديكارتية أو الإحداثيات الكارتيزية
  2. نظام الإحداثيات القطبية
  3. نظام الإحداثيات الكروية
  4. نظام الإحداثيات الدائرية
  5. نظام الإحداثيات الإسطوانية

قبل الخوض في التفاصيل، في الرياضيات، الإحداثيات هي أعداد تصف المكان النسبي لنقاط في المستوي أو الفضاء الهندسي. مثلًا، الارتفاع بالنسبة لسطح البحر هي إحداثية تفيد في تحديد الارتفاع النسبي لنقطة من الأرض. وفيما يلي تفاصيل أوسع عن ذلك.

وفي هذا الصدد، جملة الإحداثيات أو نظام الإحداثيات في المستوي أو الفضاء الهندسي هو نظام لإعطاء زوج من الأعداد أو أكثر لكل نقطة في المستوي أو الفضاء الهندسي لتحديد إحداثياتها (موقعها) بدقة. وهي لغة رياضية تستعمل لوصف الأجسام الرياضية تحليليا، فإذا عرفت إحداثيات مجموعة من النقاط، أمكن الحصول على العلاقة بين النقط وخصائصها بحسابات رقمية بدلا من أي أوصاف أخرى.

كذلك، وأكثر الجمل الإحداثية استعمالا هي الفضاء الإقليدي ثلاثي الأبعاد.

إضافةً إلى ذلك، تحدد النقطة P في الفضاء الإقليدي بثلاث إحداثيات (x, y, z). إن مجموع النقاط التي تبعد مسافة x ثابتة تشكل مستوي. وهذا الكلام محقق في حالة y وz حيث يمر من النقطة P ثلاث مستويات إحداثية. مجموع النقاط ذات قيم x وy ثابتة تشكل منحني ويمر من كل نقطة ثلاث خطوط إحداثية. إذا كانت هذه الخطوط مستقيمة، يقال عن الجملة أنها جملة إحداثيات مستقيمة. وإذا كانت بعض أو كل الخطوط الإحداثية غير مستقيمة، تكون الجملة منحنية. وإذا كانت الزوايا بين الخطوط الإحداثية عند كل نقطة هي زوايا قائمة، تكون الجملة متعامدة.

في هذا الإطار، والجملة الإحداثية هي مخطط لتحديد موضع نقطة في فضاء معين بواسطة كميات عددية محددة بالاعتماد على بعض الأطر المرجعية. هذه الكميات هي إحداثيات النقطة. لكل مجموعة من الإحداثيات يوجد هناك نقطة واحدة فقط مهما كانت الجملة الإحداثية، ولكن هناك جمل إحداثية مفيدة قد تناسب النقط المدروسة أكثر من غيرها من الجمل.

نظام الإحداثيات الديكارتية أو الإحداثيات الكارتيزية

إضافةً إلى ذلك، كما هو مبين في الشكل المقابل يستعمل نظام الإحداثيات الكارتيزية في تمثيل أي نقطة ولتكن مثلًا P بزوج من النقاط (x,y)

وفي السياق ذاته، ( ملحوظة : تمثيله بزوج من النقاط في البعد الثنائي فقط محور x ومحور y )، أما بثلاث نقاط (x,y,z) فهي في الأبعاد الثلاثية فقط التي تستعمل محور x ، محور y و محور z لتعين النقطة وهو ما يثله الشكل المبين تماما .

نظام الإحداثيات القطبية

في هذا الإطار، تحدد إحداثيات أي نقطة في الإحداثيات القطبية بواسطة بعدها عن نقطة أو معلم معين، وزاوية معرفة أو أكثر.

نظام الإحداثيات الكروية

  • انظر كذلك
  • متجهة
  • كمية سلمية
  • مؤثر
  • مؤثر دل
  • مؤثر لابلاس

ومن جهة أخرى، نظام إحداثي كروي هو نظام إحداثي قطبي ثلاثي الأبعاد. في هذا النظام يتم التعبير عن نقطة P بالثلاثية (ρ,θ,φ). يعبر عنها باستخدام مصطلحات النظام الديكارتي كما يلي:

نصف القطر هي المسافة بين مركز الإحداثيات والنقطة P.

من جانب آخر، الأوج هو الزاوية بين محور الصادات والخط المستقيم الواصل بين مركز الإحداثيات والنقطة P

وفي السياق ذاته، السمت هو الزاوية بين محور السينات الموجب ومسقط الخط المستقيم الواصل بين مركز الإحداثيات والنقطة P على المستوي .

نظام الإحداثيات الدائرية

ومن جهة أخرى، يشار بمصطلح نظام الإحداثيات الدائرية إلى نظام الإحداثيات القطبية بشكل عام، وهو نظام قطبي ثنائي الأبعاد يعرف بمركز الإحداثيات O ومتجهة L تنطلق من مركز الإحداثيات يطلق عليها المحور القطبي. من الممكن التعبير عن هذا النظام بمصطلحات نظام الإحداثيات الديكارتية بمركز O ينطبق على مركز الإحداثيات (0,0) والمحور القطبي منطبق على محور السينات.

نصف القطر هو المسافة بين مركز الإحداثيات والنقطة P

وفي السياق ذاته، السمت هو الزاوية بين محور السينات الموجب والخط الواصل بين مركز الإحداثيات والنقطة P.

كذلك، في نظام الإحداثيات الدائرية تعرف نقطة ما P بالثنائية (r, θ) بحيث:

نظام الإحداثيات الإسطوانية

علاوةً على ذلك، السمت هو الزاوية بين محور السينات x الموجب ومسقط الخط المستقيم الواصل بين مركز الإحداثيات والنقطة P على المستوي xy

علاوةً على ذلك، الارتفاع هو المسافة ذات الإشارة (سالبة ام موجبة) بين المستوي xy إلى النقطة P.

وعلى صعيد آخر، نظام إحداثي أسطواني هو نظام إحداثيات قطبي ثلاثي الأبعاد. يتم تمثيل نقطة P في نظام الإحداثيات الإسطوانية بالثلاثية (r, θ, h). يعبر عنها باستخدام مصطلحات النظام الديكارتي كما يلي:

نصف القطر هو المسافة بين محور الصادات z والنقطة P

ما رأيك في هذه المقالة؟

📝 هل في هذه المقالة خطأ؟

إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.