전기기초수학

[전기수학기초-20강]좌표의 이해

기버보이 2020. 11. 22. 20:13

안녕하세요, 기버보이입니다.
개인적인 사정으로 업데이트가 많이 늦었네요.
죄송합니다. 꾸벅~~
오늘은 '좌표의 이해'에 대해서 이야기 하려고 해요.
1차원, 2차원, 3차원 좌표까지 알아보려고 합니다.
1차원은 선, 2차원은 면, 3차원은 입체로 표현되요.
좌표를 잘 이해하면 전자기학이나 제어공학에 대한
이해에 큰 도움이 됩니다.
그리고 함수나 다양한 그래프를 해석할 수 있게 됩니다.
특히, 가장 많이 사용되고, 응용되는 2차원 면에 대한
좌표는 유명한 수학자 데카르트가 누워있다가,
움직이는 파리를 보고 만들었다는 재미있는 일화가 있죠.

이 단원 너무 부담가지지 말고, 가볍게 보셨으면 해요.

오늘은 좌표에 점을 찍으면, 그 점이 어떤 의미를 가지고

있는지만 공부하세요.

 

 

 

 

 

① 1차원 말 그대로 수평선 위에 찍는 점을 의미합니다. 

선은 수평으로 그려도 되고, 수직으로 그려도 되요.

중요한 것은 기준 점이 0이라는 것과 좌표가 한 점으로

표현된다는 것이죠. 1차원은 보통 부등식을 해석할 때

많이 사용됩니다. 문자나 숫자로 잘 해석이 안되는 부등식도 1차원 좌표를 이용하면, 쉽게 풀 수 있어요.

특히 숫자 2와 -2의 차이는 0을 기준으로 그 크기는 같으나,

방향은 반대라는 점을 알고 가셨으면 해요.  

어릴 때, 이 크기를 우리는 절대 값이라는 수학적 개념으로 배웠죠.

그래서 숫자 2와 -2의 절대 값은 2라는 것이 되는 거예요.

 

② 2차원은 오늘 공부하는 부분에서 가장 중요하다고 생각됩니다.

스트리트 파이터나 킹 오브 파이터 같이 캐릭터가 평면에서 움직이는 게임을 우리는 2D게임이라고 하죠.

그래서 2차원 좌표를 우리는 평면 좌표라고 부릅니다.

평면좌표에서는 여러가지 수학적인 개념을 쉽게 표현하기 위해 사분면이라는 개념을 적용했죠.

(+,+)좌표를 1사분면, (-,+)좌표를 2사분면, (-,-)를 3사분면, (+,-)를 4사분면이라고 합니다.
사분면은 90도 단위로 변경이 됩니다.
(0,0)은 어느 사분면에도 속하지 않는 중립인 녀석입니다.

대칭이라는 개념도 많이 나오고, 후에 나올 다양한 함수나 공식들은 2차원 좌표를 활용해서 설명을 하게 되죠.

이번 단원에서는 2차원 단원에서는 '우리가 각 수직선을 x,y라고 부를 때, 찍게 되는 점은 두개의 좌표로 나타내야 한다.'만 알고 가기로 해요.

그리고 두 점 사이의 대각선 거리는 피타고라스의 정리를 이용해서 풀었어요. 보이신다면 전 단원 열공하신 거 인정합니다.

 

③ 3차원은 2차원에서 한 단계 더 확장한 개념이예요.

눈치 빠르신 분이라면 아시겠지만, 3차원은 공간, 즉 입체에 대한 개념이고요.

당연히 좌표는 세 개로 표현되야 겠죠. 

(4차원은 네 개, 5차원은 다섯 개...이렇습니다.)

횡이동이 가능한, 철권이나 버츄어파이터류의 게임을 생각하면 되겠어요.
여기서는 좌표를 어떻게 읽는 지만, 알고 가세요.

3차원은 전자기학을 해석할 때, 많이 나오게 됩니다.

벡터의 개념이나 두 전하 사이의 거리 정도 구하는 방법을 알면 될 것 같아요.

입체에서 대각선의 거리는 피타고라스의 정리가 2번 사용 되고요.

결국, 그 길이는 세 좌표의 각 차를 제곱한 것에 루트를 넣어주면 됩니다. 

 

[전기수학기초20]좌표의이해.pptx
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지금 공부하는 것이 매우 힘들어도 꾸준하게 정진하면 쌓여서 큰 자산이 될 거예요. 힘내세요.

오늘도 부족한 글 읽어주시느라 수고 많으셨고요.

항상 여러분의 꿈을 응원합니다.

감사합니다.