三角形的外心与外接圆动态构造

三角形的外心与外接圆动态构造
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2020-11-20 23:59
该范例通过GeoGebra动态演示了如何构造任意三角形的外心(外接圆圆心)并绘制其外接圆。核心数学概念是三角形的外心性质:外心是三角形三边垂直平分线的交点,到三个顶点距离相等,因此是外接圆的圆心。作图要点包括:使用Polygon命令创建三角形ABC,利用Midpoint和OrthogonalLine命令构造各边的垂直平分线,通过Intersect命令求出外心D,再以D为圆心、D到任一顶点为半径用CircleArc或Circle命令绘制外接圆。此外,构造中还使用了Rotate、Angle、Ray、Segment、Dilate等命令来辅助展示相关角度和动态变化。该范例适合中学几何教学,帮助学生直观理解外心与外接圆的关系,也可用于探究三角形形状变化时外心位置的移动规律。

GeoGebra 命令及参数

  1. Rotate(B, (Angle * π / 180), A) → B'
  2. Angle(B, A, B') → α
  3. Ray(A, B') → f
  4. Segment(A, B) → g
  5. Point(f) → C
  6. Polygon(B, A, C) → t1, c, b, a_1
  7. Segment(A, C) → h
  8. Segment(C, B) → i
  9. Midpoint(g) → D
  10. Midpoint(i) → E
  11. Midpoint(h) → F
  12. OrthogonalLine(E, i) → j
  13. OrthogonalLine(D, g) → k
  14. OrthogonalLine(F, h) → l
  15. Intersect(j, k) → G
  16. Dilate(A, If[0 < d ≤ 1, 1 - d, 0], D) → A'
  17. Segment(A, A') → m
  18. Rotate(A, If[1 < d ≤ 2, ((-(d - 1)) * π), (-π)], D) → A'_1
  19. Segment(D, A'_1) → n
  20. Dilate(B, If[2 < d ≤ 3, 3 - d, 0], E) → D'
  21. Segment(B, D') → p
  22. Rotate(B, If[3 < d ≤ 4, ((-(d - 3)) * π), (-π)], E) → B'_1
  23. Segment(E, B'_1) → q
  24. Dilate(C, If[4 < d ≤ 5, 5 - d, 0], F) → C'
  25. Segment(C, C') → r
  26. Rotate(C, If[5 < d ≤ 6, ((-(d - 5)) * π), (-π)], F) → C'_1
  27. Segment(F, C'_1) → s
  28. Dilate(D, If[6 < d ≤ 7, 7 - d, 0], G) → D'_1
  29. Segment(D, D'_1) → t
  30. Angle(G, D, A) → β
  31. Dilate(E, If[7 < d ≤ 8, 8 - d, 0], G) → E'
  32. Segment(E, E') → e
  33. Point(j) → H
  34. Angle(H, E, B) → γ
  35. Dilate(F, If[8 < d ≤ 9, 9 - d, 0], G) → F'
  36. Segment(F, F') → f_1
  37. Angle(G, F, C) → δ
  38. Dilate(G, If[10 < d ≤ 11, 11 - d, 0], C) → G'
  39. Segment(G, G') → g_1
  40. Angle(C, G, A) → ε
  41. Angle(A, G, B) → ζ
  42. Rotate(G, If[11 < d ≤ 12, ((d - 11) * ε), ε], G) → G'_1
  43. Rotate(G', If[11 < d ≤ 12, ((d - 11) * ε), ε], G) → G''
  44. Segment(G'_1, G'') → h_1
  45. CircleArc(G, C, G'') → c_1
  46. Rotate(G'_1, If[12 < d ≤ 13, ((d - 12) * ζ), ζ], G) → I
  47. Rotate(G'', If[12 < d ≤ 13, ((d - 12) * ζ), ζ], G) → G'''
  48. Segment(I, G''') → i_1
  49. CircleArc(G, A, G''') → d_1
  50. Rotate(I, If[13 < d ≤ 14, ((d - 13) * ((2 * π) - ε - ζ)), (2 * π) - ε - ζ], G) → I'
  51. Rotate(G''', If[13 < d ≤ 14, ((d - 13) * ((2 * π) - ε - ζ)), (2 * π) - ε - ζ], G) → J
  52. Segment(I', J) → j_1
  53. CircleArc(G, B, J) → e_1

AI 绘图提示语参考

画一个三角形,并动态展示其外接圆和外心。首先绘制三角形的三条边,然后找到每条边的中点并画出垂直平分线,三条垂直平分线的交点即为外心。以外心为圆心,连接外心与三角形任意顶点画出圆,展示外接圆。同时,通过旋转和缩放顶点,动态演示外心位置的变化以及相关角度的关系。
以上提示语为根据原始绘图命令整理而来,仅供参考。