Координаты вокруг нас доклад

Обновлено: 19.05.2024

Автор: Маркин Иван Иванович

Организация: МАОУ СОШ №13 им. М.К.Янгеля

Населенный пункт: Иркутская область, г. Усть-Илимск

Наша школа имеет эстетическую направленность обучения, поэтому программы построены так, чтобы дать школьникам ясное представление о системе взаимодействия дисциплин естественно-математического цикла и дисциплин искусства с жизнью. Предусматривается широкое привлечение жизненного опыта детей, примеров из окружающей действительности, связанных с одним и тем же понятием.

Методический паспорт проекта

Фамилия, имя, отчество

Маркин Иван Иванович, учитель математики, педагог дополнительного образования

Когда мы впервые идем к кому-то в гости, нам необходимо знать адрес, т.е. координаты проживания человека: улицу, номер дома, номер квартиры.

Для определения местоположения различных объектов в пространстве, в виртуальном мире используются разные системы координат.

Название темы вашего учебного проекта

Координаты вокруг нас

Краткое содержание проекта

Проект направлен на формирование у учащихся единого представления о системе исчисления пространства. Работа над проектом помогает удовлетворить познавательный интерес учащихся, побуждает к поиску дополнительной информации, обогащает их жизненный опыт.

Информатика – координатная плоскость, координаты точек на плоскости.

Изобразительное искусство – построение пространства на плоскости.

Основная концепция проекта - расширение мира личности участников образовательного процесса, как процесса и результата духовно-нравственного становления толерантной личности, способной системно видеть и действовать в сложившейся ситуации:

Основа проекта

Проект предусматривает формирование общеучебных умений и навыков, универсальных способов деятельности и ключевых компетенций.

  • использование для познания окружающего мира различных естественно - научных методов: наблюдения, измерения, моделирование.

Информационно – коммуникативная деятельность:

  • способность понимать точку зрения собеседника и признавать право
  • использование различных источников информации
  • владение навыками контроля и оценки своей деятельности, умение предвидеть возможные результаты своих действий;
  • организация учебной деятельности: постановка цели, планирование, определение оптимального соотношения цели и средств.

Учащиеся определяют общие признаки и отличия между координатной плоскостью и координатной сеткой. Знакомятся с основными операторами графики языка QBASIC.

Планируемые результаты обучения

После завершения проекта учащиеся приобретут следующие умения:

- личностные (социальная ответственность, креативность, любознательность, коммуникативность, работа с информацией);

- метапредметные (умение работать в различных системах координат и управлять своей познавательной деятельностью);

- предметные ( умение строить отрезки, плоские фигуры по координатам точек

с учетом выбранного масштаба. Определять точку в каждой из четырёх координатных четвертей. Умение определять географические координаты на глобусе и карте, а также координаты небесных объектов).

Вопросы, направляющие проект

Что бы изменилось, если бы мы не знали систем координат?

Как не заблудиться в пространстве?

Проблемные вопросы учебной темы

Как определить местоположение объекта?

Как определить координату?

Что такое метод координат?

Что такое географическая координата?

Что такое широта?

Какой она бывает, почему?

Что такое долгота, какой она бывает, почему?

От какого и до какого градуса они отсчитываются?

Кто первым предложил миру метод координат?

Как определить местоположение объекта на плоскости, земной поверхности и положение небесного светила?

Что такое система координат?

Для чего служит градусная сетка?

Что такое склонение? Прямое восхождение?

Что такое линия горизонта? Точки схода?

До работы над проектом

Ученики работают над проектом и выполняют задания

После завершения работы над проектом

Постановка целей и задач

Работа в группах

Отзывы сверстников, родителей

Презентация и защита работ

Описание методов оценивания

  1. Тестирование исходных знаний учеников.
  2. Побуждающие инструкции, дискуссия.
  3. Журнал наблюдения учителя за деятельностью детей. Самооценка, взаимооценка;
  4. Контрольный лист, таблица, диаграмма, презентации. Рефлексия обучающихся на протяжении всего проекта.
  5. Вводная презентация учителя.

Организационные мероприятия: самоконтроль, взаимоконтроль, контроль учителя.

Сведения о проекте

Необходимые начальные знания, умения, навыки

Знание компьютера, понятие о рациональных числах, работа с картой, первоначальные знания о картине мира.

Осуществление учебного проекта

1. Введение в проект. Формирование первичных навыков в работе с системами координат на уроках математики, информатики, астрономии, изобразительного искусства, географии.

2. Работа над проектом:
- формирование рабочих групп по учебным дисциплинам: математика, информатика, астрономия, изобразительное искусство, география

- сбор информации и обработка информации (микроисследование),

- подготовка результатов к защите.

3.Защита проекта и презентация полученных продуктов каждой группой (рисунки, схемы, графики и др.).

4. Оценка результатов, общие выводы.

Материалы для дифференцированного обучения

Ученик с проблемами усвоения учебного материала

Назначить хронометристом, дать инструкционную карту (пошаговое выполнение) для выполнения заданий.

Самостоятельно составить задания или алгоритм выполнения предложенного задания.

Материалы и ресурсы, необходимые для проекта

Фотоаппарат, лазерный диск, компьютер(ы), принтер, видеокамера, цифровая камера, проекционная система, видео-, конференц-оборудование, сканер, другие типы Интернет-соединений.

Технологии — программное обеспечение

Электронные таблицы, программы обработки изображений, настольная издательская система, веб-браузер, текстовые редакторы, программы электронной почты, мультимедийные системы.

Материалы на печатной основе

Учебники, методические пособия, лабораторные пособия, справочный материал и т.д.


Подробное изучение координатной плоскости необходимо. Ведь координаты- это тот же адрес. В повседневной жизни в речи взрослых мы иногда слышим такую фразу: “Оставьте мне свои координаты”. Это выражение означает, что собеседник должен оставить свой адрес или номер телефона, что и считается в этом случае координатами человека. Главное здесь в том, что по этим данным можно найти человека. Именно в этом и состоит суть координат или, как обычно говорят, системы координат: это правило, по которому определяется положение того или иного объекта. Метод координат позволяет применять сред­ства алгебры и математического анализа при ре­шении геометрических задач. При работе с координатной плоскостью мы неоднократно можем менять расположение точек, размеры единичных отрезков, что требует высокого развития и логического мышления, и, следовательно, способствует его развитию. В окружающем нас мире сущест­вует много явлений и объектов-прообразов, ко­торые можно использовать для составления зада­ний на метод координат. Если на уроках математики, каждой точке на числовой прямой ставилась в соответствии единственная координата (единственный адрес), то на уроках географии каждой точке на карте соответствуют уже два адреса, две координаты – долгота и широта. Например, координаты Кемерово: 37,60 восточной долготы и 55,80 северной широты. В математике встречается следующую запись: А (3; 5) – точке А сопоставлены в соответствие два числа, два адреса, две координаты. Так, значит, существует взаимосвязь между математическими координатами и географическими координатами. Весьма интересный ма­териал предоставляет нам астрономия, где каждое созвездие тесно связанно с координатами.

Проблема: С координатами в геометрии мы сталкиваемся постоянно, а где еще применяется метод координат?

Цель: выяснить , где еще кроме математики применяется система координат; исследование знаков зодиака через теорию координатной плоскости.

Познакомиться с историей возникновения системы координат.

Научиться свободно ориентироваться на координатной плоскости и на географической карте.

Изучить зодиакальные созвездия.

Построить изображение созвездия на координатной плоскости.

1 Глава. Координаты. Системы координат

1.1. История возникновения системы координат

История возникновения координат и системы координат начинается очень давно, первоначально идея метода координат возникла ещё в древнем мире в связи с потребностями астрономии, географии, живописи. Древнегреческого ученого Анаксимандра Милетского(610-546 до н. э.) считают составителем первой географической карты. Он четко описывал широту и долготу места, используя прямоугольные проекции. Более чем за 100 лет до н.э греческий ученый Гиппарх предложил опоясать на карте земной шар параллелями и меридианами и ввести теперь хорошо известные географические координаты: широту и долготу и обозначить их числами.

Первоначальное применение координат конечно связано с астрономией и географией, с потребностью определять положение светил на небе и определенных пунктов на поверхности Земли, при составлении календаря, звездных и географических карт. Следы применения идеи прямоугольных координат в виде квадратной сетки (палетки) изображены на стене одной из погребальных камер Древнего Египта. Основная заслуга в создании современного метода координат принадлежит французскому математику Рене Декарту (см.приложение 1,рис.1).

До наших времён дошла такая история, которая подтолкнула его к открытию. Занимая в театре места, согласно купленным билетам, мы даже не подозреваем, кто и когда предложил ставший обычным в нашей жизни метод нумерации кресел по рядам и местам. Оказывается эта идея осенила знаменитого философа, математика и естествоиспытателя Рене Декарта (1596-1650)– того самого, чьим именем названы прямоугольные координаты. Посещая парижские театры, он не уставал удивляться путанице, перебранкам, а подчас и вызовам на дуэль, вызываемыми отсутствием элементарного порядка распределения публики в зрительном зале. Предложенная им система нумерации, в которой каждое место получало номер ряда и порядковый номер от края, сразу сняла все поводы для раздоров и произвела настоящий фурор в парижском высшем обществе.

Вклад в развитие координатного метода внес также Пьер Ферма, однако его работы были впервые опубликованы уже после его смерти. Декарт и Ферма применяли координатный метод только на плоскости. Координатный метод для трёхмерного пространства впервые применил Леонард Эйлер уже в XVIII веке.

1.2. Координатная плоскость в математике

Каж­дый объ­ект имеет свой упо­ря­до­чен­ный адрес (ко­ор­ди­на­ты). Таким об­ра­зом, адрес или ко­ор­ди­на­ты – это чис­ло­вое или бук­вен­ное обо­зна­че­ние того места, где на­хо­дит­ся объ­ект.

Ма­те­ма­ти­ка­ми была раз­ра­бо­та­на мо­дель, ко­то­рая, в част­но­сти, поз­во­ля­ет опи­сать любой зри­тель­ный зал (рас­по­ло­же­ние мест в зале). Такая мо­дель по­лу­чи­ла на­зва­ние ко­ор­ди­нат­ная плос­кость.

Для любой точки на ко­ор­ди­нат­ной плос­ко­сти можно ука­зать два числа (ко­ор­ди­на­ты). На ри­сун­ке по­ка­за­на точка на ко­ор­ди­нат­ной плос­ко­сти. Для по­лу­че­ния ко­ор­ди­нат этой точки необ­хо­ди­мо через точку про­ве­сти две пря­мые, па­рал­лель­ные ко­ор­ди­нат­ным осям (обо­зна­че­ны пунк­тир­ной ли­ни­ей). Пе­ре­се­че­ние одной из пря­мых с осью абс­цисс – это ко­ор­ди­на­та точки , пе­ре­се­че­ние дру­гой пря­мой с осью ор­ди­нат – это ко­ор­ди­на­та точки . Сна­ча­ла ука­зы­ва­ют ко­ор­ди­на­ту , потом . Точка имеет ко­ор­ди­на­ты . Ана­ло­гич­но на­хо­дим ко­ор­ди­на­ты точки , она имеет ко­ор­ди­на­ты


1.3. Координаты вокруг нас

чтобы правильно занять свое место в кинотеатре нужно знать две координаты - ряд и место

система географических координат (широта - параллели и долгота -меридианы)


те, кто в детстве играл в морской бой, тоже помнят, что каждая клетка на игровом поле определялась двумя координатами - буквой и цифрой

с помощью координатной сетки летчики, моряки определяют местоположение объектов;

в биологии- построение схем молекул ДНК, построение диаграмм и графиков, прослеживающих эволюцию развития

в экономике- разнообразные системы координат применяются для построение графика спроса и предложения, при графическом изображении разных зависимых величин.

в химии– построение таблицы Менделеева (изменение показателей происходит в горизонтальной и вертикальной плоскости)- взаимное расположение молекул .


при астрономических наблюдениях координатная сетка накладывается на небесный свод с Землей в центре.

1.4. Географические координаты


Так же, как и каждый дом имеет свой адрес (с названием улицы, города), также и каждое место на поверхности Земли можно записать в виде адреса, используя линию широты (параллель) и линию долготы (меридиан), проходящие через это место. Чтобы найти некоторый объект в городе, в большинстве случаев достаточно знать его адрес. Трудности возникают, если нужно объяснить, где находится, например, дачный участок, место в лесу. Универсальным средством указания местоположения служат географические координаты.

При попадании в аварийную ситуацию, человек первым делом должен уметь ориентироваться на местности. Иногда необходимо определить географические координаты своего местоположения, например, чтобы передать спасательной службе или для других целей.

В современной навигации стандартно используется всемирная система координат WGS-84. В этой системе координат работают все GPS навигаторы и основные картографические проекты в Интернете. Координаты в системе WGS-84 столь же общеупотребимы и понятны всем, как всемирное время.

Географическая широта. Параллели — это линии широты. Для всех точек одной и той же параллели широта одинакова. Нача­ло отсчета широт — экватор, все точки которого имеют нулевую широту. От экватора широта отсчитывается в градусах вдоль мери­диана до заданной точки. Все точки земной поверхности, находя­щиеся к северу от экватора, имеют северную широту (с. ш.); широта точек к югу от экватора — южная (ю. ш.). Следо­вательно, широта показывает, насколько далеко к северу или к югу от экватора расположен заданный пункт. Как северная, так и южная широта отсчитываются от 0 до 90° .

Географическая широта заданной точки определяется величиной в градусах дуги меридиана от экватора до параллели, проходящей у точку.

Географическая долгота. Долгота отсчитывается в градусах вдоль параллели. Началом отсчета долгот условно вы­бран Гринвичский (нулевой, начальный) меридиан, который про­ходит через старую Гринвичскую обсерваторию в Лондоне. На­чальный меридиан и меридиан 180° разделяют Землю на Восточное и Западное полушария. Все точки Восточного полушария имеют вос­точную долготу (в. д.), а Западного — западную долготу (з. д.). Как восточная, так и западная долгота отсчитываются от 0 до 180°. Циф­ры, обозначающие градусы долготы, написаны на глобусе и на кар­те полушарий у точек пересечения меридианов с экватором. Географическая долгота заданной точки определяется величиной в градусах дуги параллели от начального меридиана до меридиана, проходящего через эту точку.

Глава 2 Изображения на координатной плоскости

2.1. Построение изображений на координатной плоскости.

Созвездие Лев. В этом созвездии запечатлен Немейский Лев, над которым одержал победу Геракл.

Созвездие Близнецы. Созвездие названо в честь двух неразлучных братьев, сыновей Елены Прекрасной – Кастора и Полидевка..

Большая Медведица. Согласно греческому мифу это созвездие олицетворяет прекрасную нимфу Каллисто, превращенную Зевсом в Медведицу, чтобы спасти её от мести Геры.

Малая Медведица. Созвездие известно как Малый Ковш, последняя звезда в "ручке" которого – Полярная.

Орион. В греческой мифологии Орион – сын Посейдона и Эвриалы, великий охотник.

Телец. Созвездие названо в честь быка, на котором Европа переплыла море и попала к Зевсу на Крит. (см.приложение 2,рис.1)

На координатной плоскости интересно строить рисунки, используя построение графов по координатам. Нужно сначала нарисовать рисунок, а затем его перенести на координатную плоскость, но при этом плавные соединения должны быть в виде отрезков.

  • Для учеников 1-11 классов и дошкольников
  • Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

hello_html_m4e23e322.jpg

3.Декартова система координат

4.История возникновения системы координат

5. Системы координат и спектр их применения

7. Список используемой литературы и интернет ресурсов

Математика очень важная наука, которая применяется почти во всех сферах нашей жизни: начиная от бытовых задач и заканчивая всевозможными делами, решающимися во многих областях деятельности человека.

Сегодня нет такой отрасли знаний, где в той или иной степени не использовались бы математические понятия и методы.

Математика всегда была неотъемлемой и важной составной частью человеческой культуры, она является ключом к познанию окружающего мира, базой научно-технического прогресса и важной компонентой развития личности.

Меня заинтересовал один из великих математиков, а именно Рене Декарт и его система координат, поэтому целью моей работы является нахождение и анализ необходимой информации по данной теме. В соответствии с поставленной целью, моей задачей является детальное рассмотрение сфер применения на практике систем координат.

РЕНЕ ДЕКАРТ

Благодаря Декарту алгебра, как в своих основных методах, так и в символике приняла тот характер, который ей присущ и в настоящее время. Декарт придавал особое значение математике. Он исходил из того убеждения, что математика должна быть образцом для всякой другой науки. По его мнению, только та наука может считаться истинной, которая в своем построении следует математике, так как все выводы математики являются логически необходимыми, дающими полную достоверность.

ДЕКАРТОВА СИСТЕМА КООДИНАТ

Труды великого математика Рене Декарта, внесли неоценимый вклад в развитие математики, а именно, он создал знаменитую систему координат, которая имеет широкий спектр применения и неоценимо помогает людям в решении разнообразных профессиональных задач.

Декартова система координат – это система координат на плоскости или в пространстве, обычно с взаимно перпендикулярными осями и одинаковыми масштабами по осям — прямоугольные декартовы координаты. Названы по имени Р. Декарта. Возьмём две взаимно перпендикулярные координатные прямые Ох и Оу с равными единичными отрезками. Точка пересечения координатных прямых О называется началом координат, координатная прямая Ох называется осью абсцисс, а Оу- ординат. Таким образом, мы задали систему координат. Плоскость, на которой задана система координат, называется координатной плоскостью.

В элементарной математике чаще всего рассматривается двухмерная или трехмерная декартова система координат; координаты обычно обозначаются латинскими буквами x , y , z и называются, соответственно, абсциссой, ординатой и аппликатой. Координатная ось OX называется осью абсцисс, ось OY – осью ординат, ось OZ – осью аппликат. Положительные направления отсчета по каждой из осей обозначаются стрелками.

hello_html_m4e23e322.jpg

ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ СИСТЕМЫ КООРДИНАТ

История возникновения координат и системы координат уходит в глубокую древность. Идея метода возникла ещё в древнем мире в связи с потребностями астрономии, географии, живописи. Первым составителем географической карты считают древнегреческого учёного Анаксимандра Милетского (610-546 г .до н.э.). Он чётко описывал широту и долготу места, используя прямоугольные проекции.

Более чем за 100 лет до н.э. греческий учёный Гиппарх предложил опоясать на карте земной шар параллелями и меридианами и ввести теперь хорошо известные географические координаты: широту и долготу и обозначить их числами.

Идея изображать числа точками, а точкам давать числовые обозначения возникла очень давно. Первоначально применение координат связано с потребностью определять положение светил на небе и определённых пунктов на поверхности Земли, при составлении календаря, звёздных и географических карт. Следы применения идеи прямоугольных координат изображены на стене одной из погребальных камер Древнего Египта.

Основная заслуга в создании современного метода координат принадлежит Рене Декарту. Широко известна история, которая подтолкнула его к открытию. Занимая места в зрительном зале, согласно купленным билетам, мы даже не подозреваем, кто и когда предложил ставшим обычным в нашей жизни метод нумерации кресел по рядам и местам. Оказывается эта идея осенила знаменитого философа и математика Рене Декарта (1596-1650) – того самого, чьим именем названы прямоугольные координаты. Когда он посещал парижские театры, то не уставал удивляться путанице, перебранкам, а порой и вызовам на дуэль, которые возникали из-за отсутствия элементарного порядка распределения публики в зрительном зале. Он предложил систему нумерации, в которой каждое место получало номер ряда и порядковый номер от края. Это сразу сняло все поводы для раздоров и произвело настоящий фурор в парижском высшем обществе.

СИСТЕМЫ КООРДИНАТ И СПЕКТР ИХ ПРИМЕНЕНИЯ

Координатные системы применяются во всех сферах профессиональной деятельности человека.

Одна из важнейших сфер, где математика демонстрирует себя во всей своей силе - это описание законов, решение задач, и применяя при этом чертежи, от самых простых до самых сложных, нельзя обойтись без той или иной системы координат.

Рисунки, схемы, чертежи, графики – графические формы представления информации. Метод кодирования – это один из удобных способов представления числовой информации с помощью графиков, которые строятся в различных системах координат.

Построение схем молекул ДНК, построение диаграмм и графиков, прослеживающих эволюцию развития. Экологические проблемы и проблемы биосферы все эти вопросы рассматриваются при помощи различных координатных систем.

Координатная система нужна, чтобы определить взаимное расположение – координацию – тел в пространстве. Физики же сделали свою систему координат настолько простой, что нельзя и помыслить проще.

Деление на части света - это та же система координат.

Координатные системы разных видов применяют при моделирование эскизов промышленных машин, оборудования, объектов на местности.

Системы координат применяются для составления карт местности, разработка военных стратегий, и тактики.

Разнообразные системы координат применяются для построения графика спроса и предложения. При графическом изображении разнообразных зависимых величин.

В медицине используют координатную систему, в кардиологии - снимают кардиограмму. Делают анализы, готовят различные лекарства. Проведение медицинских исследований – флюорография, разнообразные снимки органов. В области хирургии - лазерные операции.

В астрономии постоянно работают с системой координат. Расположение звезд на небе, составление карт. Запуски спутников и космических кораблей, любые виды прогноза основываются на применение различных систем координат.

В машиностроении нельзя обойтись без системы координат, ведь прежде, чем что-то создать необходимо, сделать чертеж, а он строится по координатам на определенной системе.

Созданная Декартом система координат используется во всём мире и известна каждому школьнику. Используя эту систему можно на плоскости изобразить любой рисунок заданный координатами.

hello_html_5f7d683f.jpg

Соедините последовательно точки:

Это очень интересная и в тоже время очень трудная и кропотливая работа, требующая внимания и аккуратности, т.к. каждая неточность, ошибка приведут к искажению рисунка.

Все что находится вокруг нас, имеет свои координаты в пространстве. Мы движемся, постоянно меняем свои координаты. Жизнь это тоже определенная система и нам необходимо найти в ней свою, единственно верную координату, к которой необходимо стремится.

Математические идеи Декарта и в наши дни продолжают оставаться плодотворным оружием познания тайн природы и человеческого мышления.

Но это далеко не всё, что можно рассказать о системах координат. Наука неисчерпаема, этим она и интересна. Познание её приносит человеку настоящую, ни с чем несравнимую радость!

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ И ИНТЕРНЕТ РЕСУРСОВ

1.Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия. - М., 2006.

2. Матвиевская Г.П. Рене Декарт. - М.: Просвещение, 1987., 105с.

4. Энциклопедия для детей. Т 11: Математика.- М.: Аванта +, 2002., С. 375 - 410.


В процессе работы над индивидуальным проектом по математике "Координаты в нашей жизни" учеником 6 класса школы была поставлена и реализована цель, выяснить, где еще кроме математики применяется система координат. Для этого автор дает определение понятиям "координаты" и "система "координат", кратко излагает историю возникновения системы координат.

Подробнее о проекте:


В ученической исследовательской работе по математике "Координаты в нашей жизни" автор рассматривает, в чем заключается основной принцип системы координат и выясняет, в каких областях и сферах нашей жизни не обойтись без системы координат. Также в работе изучено использование координатной плоскости в математике, и проанализирована роль географических координат.

В готовом творческом и исследовательском проекте по математике "Координаты в нашей жизни" автор выполняет практические задания, рассчитанные на построение изображений на координатной плоскости, а также изучает технологию расчета координатных данных для выполнения "рисунка" в прямоугольной системе координат. Предложенный детский проект позволяет научиться свободно ориентироваться на координатной плоскости и на географической карте.

Оглавление

Введение

Подробное изучение координатной плоскости необходимо. Ведь координаты- это тот же адрес. В повседневной жизни в речи взрослых мы иногда слышим такую фразу: “Оставьте мне свои координаты”. Это выражение означает, что собеседник должен оставить свой адрес или номер телефона, что и считается в этом случае координатами человека. Главное здесь в том, что по этим данным можно найти человека.

Именно в этом и состоит суть координат или, как обычно говорят, системы координат: это правило, по которому определяется положение того или иного объекта. Метод координат позволяет применять сред­ства алгебры и математического анализа при ре­шении геометрических задач. При работе с координатной плоскостью мы неоднократно можем менять расположение точек, размеры единичных отрезков, что требует высокого развития и логического мышления, и, следовательно, способствует его развитию.

В окружающем нас мире сущест­вует много явлений и объектов-прообразов, ко­торые можно использовать для составления зада­ний на метод координат. Если на уроках математики, каждой точке на числовой прямой ставилась в соответствии единственная координата (единственный адрес), то на уроках географии каждой точке на карте соответствуют уже два адреса, две координаты – долгота и широта.

Например, координаты Кемерово: 37,60 восточной долготы и 55,80 северной широты. В математике встречается следующую запись: А (3; 5) – точке А сопоставлены в соответствие два числа, два адреса, две координаты. Так, значит, существует взаимосвязь между математическими координатами и географическими координатами. Весьма интересный ма­териал предоставляет нам астрономия, где каждое созвездие тесно связанно с координатами.

Проблема: С координатами в геометрии мы сталкиваемся постоянно, а где еще применяется метод координат?

Цель: выяснить, где еще кроме математики применяется система координат.

История возникновения системы координат


История возникновения координат и системы координат начинается очень давно, первоначально идея метода координат возникла ещё в древнем мире в связи с потребностями астрономии, географии, живописи. Древнегреческого ученого Анаксимандра Милетского(610-546 до н. э.) считают составителем первой географической карты. Он четко описывал широту и долготу места, используя прямоугольные проекции. Более чем за 100 лет до н.э. греческий ученый Гиппарх предложил опоясать на карте земной шар параллелями и меридианами и ввести теперь хорошо известные географические координаты: широту и долготу и обозначить их числами.

Первоначальное применение координат конечно связано с астрономией и географией, с потребностью определять положение светил на небе и определенных пунктов на поверхности Земли, при составлении календаря, звездных и географических карт. Следы применения идеи прямоугольных координат в виде квадратной сетки (палетки) изображены на стене одной из погребальных камер Древнего Египта. Основная заслуга в создании современного метода координат принадлежит французскому математику Рене Декарту (см.приложение 1,рис.1).

До наших времён дошла такая история, которая подтолкнула его к открытию. Занимая в театре места, согласно купленным билетам, мы даже не подозреваем, кто и когда предложил ставший обычным в нашей жизни метод нумерации кресел по рядам и местам. Оказывается эта идея осенила знаменитого философа, математика и естествоиспытателя Рене Декарта (1596-1650)– того самого, чьим именем названы прямоугольные координаты.

Посещая парижские театры, он не уставал удивляться путанице, перебранкам, а подчас и вызовам на дуэль, вызываемыми отсутствием элементарного порядка распределения публики в зрительном зале. Предложенная им система нумерации, в которой каждое место получало номер ряда и порядковый номер от края, сразу сняла все поводы для раздоров и произвела настоящий фурор в парижском высшем обществе.

Вклад в развитие координатного метода внес также Пьер Ферма, однако его работы были впервые опубликованы уже после его смерти. Декарт и Ферма применяли координатный метод только на плоскости. Координатный метод для трёхмерного пространства впервые применил Леонард Эйлер уже в XVIII веке.

Координатная плоскость в математике

Каж­дый объ­ект имеет свой упо­ря­до­чен­ный адрес (ко­ор­ди­на­ты). Таким об­ра­зом, адрес или ко­ор­ди­на­ты – это чис­ло­вое или бук­вен­ное обо­зна­че­ние того места, где на­хо­дит­ся объ­ект.

Ма­те­ма­ти­ка­ми была раз­ра­бо­та­на мо­дель, ко­то­рая, в част­но­сти, поз­во­ля­ет опи­сать любой зри­тель­ный зал (рас­по­ло­же­ние мест в зале). Такая мо­дель по­лу­чи­ла на­зва­ние ко­ор­ди­нат­ная плос­кость.

Для любой точки на ко­ор­ди­нат­ной плос­ко­сти можно ука­зать два числа (ко­ор­ди­на­ты). На ри­сун­ке по­ка­за­на точка на ко­ор­ди­нат­ной плос­ко­сти. Для по­лу­че­ния ко­ор­ди­нат этой точки необ­хо­ди­мо через точку про­ве­сти две пря­мые, па­рал­лель­ные ко­ор­ди­нат­ным осям (обо­зна­че­ны пунк­тир­ной ли­ни­ей). Пе­ре­се­че­ние одной из пря­мых с осью абс­цисс – это ко­ор­ди­на­та точки, пе­ре­се­че­ние дру­гой пря­мой с осью ор­ди­нат – это ко­ор­ди­на­та точки. Сна­ча­ла ука­зы­ва­ют ко­ор­ди­на­ту, потом. Точка имеет ко­ор­ди­на­ты. Ана­ло­гич­но на­хо­дим ко­ор­ди­на­ты точки, она имеет ко­ор­ди­на­ты.

Координаты вокруг нас

  • чтобы правильно занять свое место в кинотеатре нужно знать две координаты - ряд и место
  • система географических координат (широта - параллели и долгота -меридианы)
  • те, кто в детстве играл в морской бой, тоже помнят, что каждая клетка на игровом поле определялась двумя координатами - буквой и цифрой
  • с помощью координатной сетки летчики, моряки определяют местоположение объектов;
  • в биологии - построение схем молекул ДНК, построение диаграмм и графиков, прослеживающих эволюцию развития
  • в экономике - разнообразные системы координат применяются для построение графика спроса и предложения, при графическом изображении разных зависимых величин.
  • в химии – построение таблицы Менделеева (изменение показателей происходит в горизонтальной и вертикальной плоскости)- взаимное расположение молекул.
  • при астрономических наблюдениях координатная сетка накладывается на небесный свод с Землей в центре.

Географические координаты


Так же, как и каждый дом имеет свой адрес (с названием улицы, города), также и каждое место на поверхности Земли можно записать в виде адреса, используя линию широты (параллель) и линию долготы (меридиан), проходящие через это место. Чтобы найти некоторый объект в городе, в большинстве случаев достаточно знать его адрес. Трудности возникают, если нужно объяснить, где находится, например, дачный участок, место в лесу. Универсальным средством указания местоположения служат географические координаты.

При попадании в аварийную ситуацию, человек первым делом должен уметь ориентироваться на местности. Иногда необходимо определить географические координаты своего местоположения, например, чтобы передать спасательной службе или для других целей.

В современной навигации стандартно используется всемирная система координат WGS-84. В этой системе координат работают все GPS навигаторы и основные картографические проекты в Интернете. Координаты в системе WGS-84 столь же общеупотребимы и понятны всем, как всемирное время.

Географическая широта. Параллели — это линии широты. Для всех точек одной и той же параллели широта одинакова. Нача­ло отсчета широт — экватор, все точки которого имеют нулевую широту. От экватора широта отсчитывается в градусах вдоль мери­диана до заданной точки. Все точки земной поверхности, находя­щиеся к северу от экватора, имеют северную широту (с. ш.); широта точек к югу от экватора — южная (ю. ш.). Следо­вательно, широта показывает, насколько далеко к северу или к югу от экватора расположен заданный пункт. Как северная, так и южная широта отсчитываются от 0 до 90° .

Географическая широта заданной точки определяется величиной в градусах дуги меридиана от экватора до параллели, проходящей у точку.

Географическая долгота. Долгота отсчитывается в градусах вдоль параллели. Началом отсчета долгот условно вы­бран Гринвичский (нулевой, начальный) меридиан, который про­ходит через старую Гринвичскую обсерваторию в Лондоне. На­чальный меридиан и меридиан 180° разделяют Землю на Восточное и Западное полушария.

Все точки Восточного полушария имеют вос­точную долготу (в. д.), а Западного — западную долготу (з. д.). Как восточная, так и западная долгота отсчитываются от 0 до 180°. Циф­ры, обозначающие градусы долготы, написаны на глобусе и на кар­те полушарий у точек пересечения меридианов с экватором. Географическая долгота заданной точки определяется величиной в градусах дуги параллели от начального меридиана до меридиана, проходящего через эту точку.

Построение изображений на координатной плоскости

Существует множество легенд и мифов о созвездиях. Фантазия древних греков поместила их на небо. Так появились созвездия Цефея, Андромеды, Персея и т.д. Знакомство с координатной плоскостью и вид звездного неба натолкнули на мысль, о переносе некоторых созвездий на координатную плоскость.

Созвездие Лев. В этом созвездии запечатлен Немейский Лев, над которым одержал победу Геракл.

Созвездие Близнецы. Созвездие названо в честь двух неразлучных братьев, сыновей Елены Прекрасной – Кастора и Полидевка..

Большая Медведица. Согласно греческому мифу это созвездие олицетворяет прекрасную нимфу Каллисто, превращенную Зевсом в Медведицу, чтобы спасти её от мести Геры.

Малая Медведица. Созвездие известно как Малый Ковш, последняя звезда в "ручке" которого – Полярная.

Орион. В греческой мифологии Орион – сын Посейдона и Эвриалы, великий охотник.

Телец. Созвездие названо в честь быка, на котором Европа переплыла море и попала к Зевсу на Крит.

На координатной плоскости интересно строить рисунки, используя построение графов по координатам. Нужно сначала нарисовать рисунок, а затем его перенести на координатную плоскость, но при этом плавные соединения должны быть в виде отрезков.

Заключение


Таким образом, в результате проведения исследования, мной были решены поставленные задачи. А именно, я изучил координатную плоскость и связанные с ней понятия. Кроме того, мне удалось определить возможность создания графического изображения на координатной плоскости, то есть создать рисунок по известным координатам, а также перенести изображения созвездий с астрономической карты на координатную плоскость.

В результате проведения исследования я доказал, что координатная плоскость используется не только в математике, а пронизывает всю практическую жизнь человека.

В настоящее время координатный метод широко применяется в повседневной жизни. Современные системы спутниковой навигации позволяют определять координаты объекта, а также следить и управлять объектами, в том числе и движущимися. Эта тема также представляет сегодня большой интерес и может стать темой новой исследовательской разработки в будущем.

Приложение

Карточка № 1. Рисуем по координатам

Нарисовать животное на плоскости по его заданным координатам.
(Отметить точки на координатной плоскости, соседние точки соединяются отрезками).

Карточка № 2. Рисуем по координатам

Нарисовать животное на плоскости по его заданным координатам.
(Отметить точки на координатной плоскости, соседние точки соединяются отрезками).

Карточка № 3. Рисуем по координатам

Нарисовать животное на плоскости по его заданным координатам.
(Отметить точки на координатной плоскости, соседние точки соединяются отрезками).

Карточка № 4. Рисуем по координатам

Нарисовать животное на плоскости по его заданным координатам.
(Отметить точки на координатной плоскости, соседние точки соединяются отрезками).

Читайте также: