幾何畫板畫橢圓 演示軸對稱變換 幾何畫板

2021-10-12 08:22:54 字數 2893 閱讀 9479

軸對稱是初中數學必學知識點之一,也特別能體現幾何畫板的動態演示功能。

本期介紹一種利用幾何畫板製作的軸對稱演示效果:

操作預覽

zhou

製作方法

先畫好乙個任意三角形,再找一條對稱軸,這裡我們選用y軸上的直線,為此要建立座標系:

然後在y軸上任取兩點構造直線,在把座標系及網格都隱藏。(這裡的對稱軸是處置狀態的,當然可以以任意方向傾斜了,這裡僅以y軸為例。)

為便於引述,將三角形的頂點打上標籤,首先作其中乙個頂點如點b關於y軸的對稱點b':

為達到△abc沿y軸旋轉到另一側的目的,還要體現旋轉路徑是乙個「弧形」(顯得有立體感),需要先將其中乙個旋轉過去,再通過自定義變換,實現其它頂點的旋轉動畫。

為此,先鏈結bb',再任意作一條線段de,其上構造自由點f,度量該點的點值,再進行如下的計算:

該計算是將b點以bb'中點為中心進行旋轉的角度。

以bb'的中點為中心,

以b2為心,將b1縮放1/3,得到b3。

拖動f點左右移動,觀察b1的軌跡是乙個半圓,而b3的軌跡是剛才半圓被壓扁1/3 的橢圓——原來b點就是沿此橢圓路徑對稱到y軸的另一側的:

重複剛才的動作,可以將a,c兩點分別對稱,得到a3和c3,不過這樣操作費時費力,我們選用自定義變化的功能——選中b和b3,執行選單「變換→建立自定義變換」,確定。得到乙個自定義「變換1」:

先後選中a和c點,執行「變換→變換1」,就立刻得到了a3和c3(圖中仍然無標籤):

作a,c關於y軸的對稱點a',c',順次鏈結a'b'c'構成三角形,再順次鏈結剛才a,b,c生成的旋轉像a3,b3,c3,得到乙個可以通過f移動控制位置的可變三角形(順便構造改三角形內部):

將三角形a'b'c'按下圖適當美化。

先後選中f,d點,製作移動按鈕(速度選擇「高速」,標籤設為「復位」):

再先後選擇f,e點,製作移動按鈕(速度選擇預設的「中速」,標籤設為「變換」):

美化一下這三個三角形,隱藏多餘的點和線,新增標題,這個課件就做好了。如果將活動的三角形進行追蹤,可以達到渲染的效果(本課件在追蹤的同時,設定了追蹤顏色自動逐漸消失,這就省去了每次操作都要擦除追蹤痕跡的麻煩):

【小結】本課件的乙個特點是:

三角形abc的頂點可以拖動到螢幕的任何位置,總能演示對稱變換,方便學生加深理解;

製作過程中使用了自定義變換,使得製作變得簡介快速。

關於軸對稱的實現方式很多,思路不同,做法各異,希望上面的方法對初學者有點幫助。

下一期介紹「中心對稱」。

應用例項

下面再看乙個應用,反比例函式的對稱性演示:

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