Точка в пространстве

Для задания точки в пространстве требуется уже 3 координаты.

В случае декартовой системы координат мы строим 3 оси координат, традиционно взаимно перпендикулярные. Кроме того, обычно задают координатные оси OX, OY и OZ, составляющие правую тройку. Это означает, что если средний и большой пальцы правой руки, направить, соответственно, вдоль осей OX и OY в положительном направлении, то указательный палец правой руки укажет положительное направление оси OZ.

Координаты точки M в пространстве определяется проекциями точки на соответствующие оси, причем проекции получаются проведением через M плоскостей, параллельных координатным плоскостям, до пересечения с координатными осями.

Другой координатной системой является цилиндрическая система координат. При такой системе координат задается координатная плоскость и перпендикулярная ей координатная ось. На плоскости задаются полярные координаты, причем начало полярной оси находится в точке O пересечения заданной координатной оси с заданной координатной плоскостью. Проекция точки на плоскость задается полярными координатами. Проекция точки на заданную ось определяет третью координату. Таким образом, точка M задается координатами . Связь между цилиндрическими координатами и декартовыми координатами следующая: аппликата в декартовых и в цилиндрических координатах одна и та же, а координаты и связаны с координатами и так же, как связаны декартовы и полярные координаты на плоскости.

Еще одна координатная система в пространстве – сферическая система координат. Здесь также задаются плоскость и перпендикулярная ей ось. В точке их пересечения ставится точка O. Из точки O в заданной плоскости проводится полярная ось. Точка M в пространстве задается расстоянием до точки O (выбор радиуса сферы), углом , который отрезок, соединяющий точку O с точкой M, образуют с заданной осью (выбор меридиана), а также углом, который образует проекция отрезка OM на заданную плоскость с полярной осью (выбор параллели).

Связь между сферическими и декартовыми координатами осуществляется по формулам