正十二面体与球体的旋转镜像交构造演示

正十二面体与球体的旋转镜像交构造演示
几何画板及绘图内容加载中,请稍等……
2016-11-12 17:01
该范例演示了在 GeoGebra 三维空间中,以正十二面体为基础,结合球体、旋转、镜像与平面交运算,生成多个多边形截面与棱段的复杂立体几何构造。核心数学概念涉及正多面体、球面、刚体变换(旋转与镜像)、平面与立体图形的交线、多边形面域以及点、线、面的位置关系。作图要点提炼自构造摘要:使用了 Rotate 进行旋转变换,Dodecahedron 生成正十二面体,Sphere 生成球体,IntersectConic 与 Intersect 进行曲线与图形交点运算,OrthogonalPlane 构造正交平面,Mirror 实施镜像对称,Midpoint 求中点,Polygon 绘制多边形面域;涉及对象包括点 A 至 R 及其镜像点 A′、A″,以及多个标注为 powierzchnia(面域)与 krawędź(棱)的三维对象。适合高中高年级至大学理工专业的立体几何教学,可用于多面体截面探究、空间变换可视化及 GeoGebra 三维作图进阶练习。

GeoGebra 命令及参数

  1. Rotate(A, 72°, zAxis) → A'
  2. Rotate(A', 72°, zAxis) → A''
  3. Dodecahedron(A, A', A'') → a, B, K, L, M, N, O, P, Q, R, powierzchniaAA'A''BC, powierzchniaACGMH, C, powierzchniaAA'DIH, powierzchniaA'A''EJD, powierzchniaA''BFKE, powierzchniaBCGLF, powierzchniaGLQRM, powierzchniaHINRM, powierzchniaDINOJ, powierzchniaEJOPK, powierzchniaFKPQL, powierzchniaNOPQR, D, krawędźAC, krawędźAA', krawędźA'A'', krawędźA''B, krawędźBC, krawędźAH, krawędźCG, krawędźGM, krawędźHM, krawędźHI, E, krawędźDI, krawędźA'D, krawędźDJ, krawędźEJ, krawędźA''E, krawędźEK, krawędźFK, krawędźBF, krawędźFL, krawędźGL, F, krawędźLQ, krawędźQR, krawędźMR, krawędźNR, krawędźIN, krawędźNO, krawędźJO, krawędźOP, krawędźKP, krawędźPQ, G, H, I, J
  4. Sphere(O, 1) → b
  5. Sphere(N, sqrt(3)) → c
  6. IntersectConic(c, b) → d
  7. Sphere(P, sqrt(3)) → e
  8. IntersectConic(e, b) → f
  9. Intersect(d, f) → S, T, ,
  10. OrthogonalPlane(Q, krawędźNO) → g
  11. Mirror(T, g) → B1
  12. Midpoint(B1, T) → A1
  13. Rotate(A1, -72°, Line[(0, 0, 0), (0, 0, 1)]) → A2
  14. Rotate(B1, -72°, Line[(0, 0, 0), (0, 0, 1)]) → B2
  15. Rotate(A2, -72°, Line[(0, 0, 0), (0, 0, 1)]) → A3
  16. Rotate(B2, -72°, Line[(0, 0, 0), (0, 0, 1)]) → B3
  17. Rotate(A3, -72°, Line[(0, 0, 0), (0, 0, 1)]) → A4
  18. Rotate(B3, -72°, Line[(0, 0, 0), (0, 0, 1)]) → B4
  19. Rotate(A4, -72°, Line[(0, 0, 0), (0, 0, 1)]) → A5
  20. Polygon(B3, A4, Q) → wielokąt1, q, b3, a4
  21. Polygon(A4, P, Q) → wielokąt2, q_1, a4_1, p
  22. Polygon(A4, B4, P) → wielokąt3, p_1, a4_2, b4
  23. Polygon(B4, A5, P) → wielokąt4, p_2, b4_1, a5
  24. Polygon(A5, O, P) → wielokąt5, p_3, a5_1, o
  25. Polygon(A5, T, O) → wielokąt6, o_1, a5_2, t
  26. Polygon(T, A1, O) → wielokąt7, o_2, t_1, a1
  27. Polygon(A1, N, O) → wielokąt8, o_3, a1_1, n
  28. Polygon(A1, B1, N) → wielokąt9, n_1, a1_2, b1
  29. Polygon(B1, A2, N) → wielokąt10, n_2, b1_1, a2
  30. Polygon(A2, R, N) → wielokąt11, n_3, a2_1, r
  31. Polygon(A2, B2, R) → wielokąt12, r_1, a2_2, b2
  32. Polygon(R, A3, Q) → wielokąt13, q_2, r_2, a3
  33. Polygon(B2, A3, R) → wielokąt14, r_3, b2_1, a3_1
  34. Polygon(A3, B3, Q) → wielokąt15, q_3, a3_2, b3_1