数学史话之坐标系的由来
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数学史话之——坐标系的由来
传说中有这么一个故事：
有一天，笛卡尔（
1596—1650，法国哲学家、数学家、物理
学家）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？这里
，关键是如何把组成几何的
图形的点和满足方程的每一组“数”挂上钩。他就拼命琢
磨。通过什
么样的办法、才能把“点”和“数”联系起来。
突然，他看见屋顶角上的一只蜘蛛，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
，可以把蜘蛛看做一个
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，例如3、2、1，
也可以用空
间中的一个点P来表示它们（如图1）。同样，用
一组数（a，b）可以表示平面上的一个点，平面上的
一个点
也可以用一组二个有顺序的数来表示（如图2）。于是在蜘蛛
的启示下，笛卡尔创建了直
角坐标系。
图１
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图２
无
论这个传说的可靠性如何，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，就象
瓦特看到蒸
汽冲起开水壶盖发明了蒸汽机一样，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。
直角坐标系的创建，在代数和几何上架起了一座桥
梁。它使
几何概念得以用代数的方法来描述，几何图形可以通过代数
形式来表达，这样便可将先
进的代数方法应用于几何学的研
究。
笛卡尔在创建直角坐标系的基础上，创造了用代数方法来
研
究几何图形的数学分支——解析几何。他的设想是：只要把
几何图形看成是动点的运动轨迹，
就可以把几何图形看成是
由具有某种共同特性的点组成的。比如，我们把圆看成是一
个动点对定
点O作等距离运动的轨迹，也就可以把圆看作是
由无数到定点O的距离相等的点组成的。我们把点看作是
留
成图形的基本元素，把数看成是组成方程的基本元素，只要
把点和数挂上钩，也就可以把几何
和代数挂上钩。
把图形看成点的运动轨迹，这个想法很重要！它从指导思想
上，改变
了传统的几何方法。笛卡尔根据自己的这个想法，
在《几何学》中，最早为运动着的点建立坐标，开创了
几何
和代数挂钩的解析几何。在解析几何中，动点的坐标就成了
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变数，这是数学第一次引进变数。
恩格斯高度评价笛卡尔的工作，他说：“数
学中的转折点是
笛卡尔的变数。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。例如象棋、国际象棋中棋
子的定位；电影院、剧院、体育馆的
看台、火车车厢的座位
及高层建筑的房间编号等都用到坐标的概念。
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