geometry

الإحداثيات (نظام الإحداثيات)

يربط نظام الإحداثيات أعدادًا بنقاط الفضاء. النظام الديكارتي (x, y) هو الأكثر شيوعًا في البعدين؛ ويُستخدم النظام القطبي (r, θ) عند وجود تماثل دائري.

يُسند نظام الإحداثيات تسميات عددية لكل نقطة في الفضاء، مما يتيح حل المسائل الهندسية بالطرق الجبرية.

أنظمة شائعة في البعدين:

  • الديكارتي: (x,y)(x, y). المسافة: (x2x1)2+(y2y1)2\sqrt{(x_2-x_1)^2 + (y_2-y_1)^2}.
  • القطبي: (r,θ)(r, \theta). التحويل: x=rcosθx = r\cos\theta، y=rsinθy = r\sin\theta.

التوسيعات إلى ثلاثة أبعاد:

  • الديكارتي: (x,y,z)(x, y, z).
  • الأسطواني: (r,θ,z)(r, \theta, z).
  • الكروي: (ρ,θ,ϕ)(\rho, \theta, \phi).

يؤثر اختيار النظام في صعوبة المسألة. فالدائرة عسيرة في الإحداثيات الديكارتية (x2+y2=r2x^2 + y^2 = r^2) لكنها بديهية في الإحداثيات القطبية (r=r = ثابت). الفيزياء ذات التماثل الدائري / الكروي → الإحداثيات القطبية / الكروية.

هو أساس الهندسة التحليلية ورسوميات الحاسوب والإحداثيات الجغرافية (خط العرض / خط الطول).