定理1是建立数轴的理论依据. 确定一条数轴,需要给定一个点、一个方向及单位长度. 由于一个单位向量既确定了方向,又确定了单位长度,因此,只需给定一个点及一个单位向量就确定了一条数轴.
设点及单位向量确定了数轴,如图,则对于轴上任意一点,对应一个向量.
必存在唯一的实数,使得,其中,称为轴上有向线段的值.
于是,点向量实数,
轴上点的坐标为.