特殊等腰三角形与平行四边形的动态几何演示(GoGeometry 第43号)

特殊等腰三角形与平行四边形的动态几何演示(GoGeometry 第43号)
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2017-05-19 00:01
该范例动态演示了一个涉及特殊等腰三角形的几何问题,灵感来自Antonio Gutierrez的推文。核心数学概念包括等腰三角形的性质、平行四边形、旋转与位似变换,以及三角函数在角度关系中的应用。作图要点:使用GeoGebra的Rotate、Angle、Segment、Ray、Intersect、Circle、LineBisector、Dilate、Polygon、CircleSector、Midpoint、Vector、Translate、CircleArc等命令,构造了多个点(如A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N)、线段、圆、角平分线、位似图形和扇形,并通过滑块或动态参数α、β、γ、δ控制图形变化。适合中学高年级或大学低年级学生用于探索几何变换与特殊三角形性质,也可作为教师课堂演示的交互素材。

GeoGebra 命令及参数

  1. Rotate(B, (80 * π / 180), A) → B'
  2. Angle(B, A, B') → α
  3. Rotate(A, (-80 * π / 180), B) → A'
  4. Angle(A, B, A') → β
  5. Segment(A, B) → f
  6. Ray(A, B') → g
  7. Ray(B, A') → h
  8. Intersect(g, h) → C
  9. Segment(A, C) → i
  10. Segment(C, B) → j
  11. Rotate(B, π / 3, C) → B'_1
  12. Segment(B, B'_1) → k
  13. Segment(C, B'_1) → l
  14. Rotate(B, π / 9, C) → B'_2
  15. Angle(B, C, B'_2) → γ
  16. Rotate(B'_2, π / 9, C) → D
  17. Angle(B'_2, C, D) → δ
  18. Ray(C, B'_2) → m
  19. Ray(C, D) → n
  20. Intersect(k, m) → E
  21. Intersect(k, n) → F
  22. Circle(C, (0.2 * j)) → c
  23. Intersect(c, j, 1) → G
  24. Intersect(c, i, 1) → H
  25. Segment(C, E) → p
  26. Segment(C, F) → q
  27. Intersect(c, p, 1) → I
  28. Intersect(c, q, 1) → J
  29. Circle(B, A) → d
  30. Intersect(d, i) → K, L
  31. Intersect(d, j, 1) → M
  32. LineBisector(i) → r
  33. Intersect(r, j) → N
  34. Dilate(A, If[0 < a ≤ 1, 1 - a, 0], B) → A'_1
  35. Dilate(C, If[0 < a ≤ 1, 1 - a, 0], B) → H'
  36. Segment(C, H') → t
  37. Rotate(C, If[1 < a ≤ 2, (((-(a - 1)) * 20) * π / 180), (-20 * π / 180)], C) → C'
  38. Rotate(H', If[1 < a ≤ 2, (((-(a - 1)) * 20) * π / 180), (-20 * π / 180)], C) → H''
  39. Segment(C', H'') → t'
  40. Dilate(A, If[2 < a ≤ 3, 3 - a, 0], B) → A'_2
  41. Segment(A, A'_2) → s
  42. Polygon(A, B, C) → poly1, c_1, a_1, b
  43. Rotate(C, If[3 < a ≤ 4, ((a - 3) * π / 3), π / 3], C) → C'_1
  44. Rotate(H', If[3 < a ≤ 4, ((a - 3) * π / 3), π / 3], C) → H''_1
  45. Segment(C'_1, H''_1) → t'_1
  46. Rotate(C, If[4 < a ≤ 5, ((-(a - 4)) * π / 3), ((-π)) / 3], B) → C'_2
  47. Rotate(H', If[4 < a ≤ 5, ((-(a - 4)) * π / 3), ((-π)) / 3], B) → H''_2
  48. Segment(C'_2, H''_2) → t'_2
  49. Polygon(C, B, B'_1) → poly2, b'_1, c_2, b_1
  50. Intersect(c, l) → O,
  51. Dilate(C, If[5 < a ≤ 6, 6 - a, 0], E) → C'_3
  52. Dilate(C, If[5 < a ≤ 6, 6 - a, 0], F) → C'_4
  53. Segment(C, C'_3) → e
  54. Segment(C, C'_4) → f_1
  55. CircleSector(C, J, O) → d_1
  56. Rotate(d_1, If[7 < a ≤ 8, (((-(a - 7)) * 20) * π / 180), (-20 * π / 180)], C) → e_1
  57. Rotate(e_1, If[9 < a ≤ 10, (((-(a - 9)) * 20) * π / 180), (-20 * π / 180)], C) → g_1
  58. Rotate(g_1, If[11 < a ≤ 12, (((-(a - 11)) * 20) * π / 180), (-20 * π / 180)], C) → h_1
  59. Midpoint(C, A) → P
  60. Dilate(C, If[12.5 < a ≤ 13.5, 13.5 - a, 0], P) → C'_5
  61. Vector(C, C'_5) → u
  62. Translate(h_1, u) → k_1
  63. Rotate(k_1, If[13.5 < a ≤ 14.5, (((a - 13.5) * 160) * π / 180), (160 * π / 180)], P) → p_1
  64. Dilate(A, If[14.5 < a ≤ 15.5, 15.5 - a, 0], N) → A'_3
  65. Segment(A, A'_3) → i_1
  66. Dilate(P, If[15.5 < a ≤ 16.5, 16.5 - a, 0], A) → P'
  67. Vector(P, P') → v
  68. Translate(p_1, v) → q_1
  69. Rotate(A, If[16.5 < a ≤ 17.5, (((-(a - 16.5)) * 80) * π / 180), (-80 * π / 180)], B) → A'_4
  70. Segment(B, A'_4) → j_1
  71. CircleArc(B, A'_4, A) → r_1
  72. Angle(L, B, A) → ε
  73. Segment(B, L) → l_1
  74. Polygon(A, C, N) → poly3, n_1, a_2, c_3
  75. Polygon(A, N, B) → poly4, b_2, a_3, n_2
  76. Dilate(A, If[18.5 < a ≤ 19.5, 19.5 - a, 0], L) → A'_5
  77. Vector(A, A'_5) → w
  78. Segment(A, A'_5) → m_1
  79. Dilate(L, If[19.5 < a ≤ 20.5, 20.5 - a, 0], M) → L'
  80. Vector(L, L') → u_1
  81. Translate(A, u_1) → A'_6
  82. Translate(A'_5, u_1) → Q
  83. Segment(A'_6, Q) → s_1
  84. Rotate(A'_6, If[20.5 < a ≤ 21.5, (((-(a - 20.5)) * 160) * π / 180), (-160 * π / 180)], M) → R
  85. Rotate(Q, If[20.5 < a ≤ 21.5, (((-(a - 20.5)) * 160) * π / 180), (-160 * π / 180)], M) → Q'
  86. Segment(R, Q') → t_1

AI 绘图提示语参考

绘制一个特殊的等腰三角形,其顶角为80度,底角为50度。从顶点向底边两侧作射线,与底边延长线交于一点,形成更大的三角形。在底边一侧构造一个等边三角形,并从底边端点向该等边三角形内部作两条射线,将底边与等边三角形边界的交点连接。以底边中点为圆心,底边长度的一部分为半径作圆,与三角形边及内部线段相交,标记交点。再以底边端点为圆心,底边长为半径作圆,与三角形边相交。作底边的垂直平分线,与另一腰相交。最后,通过滑动参数控制一系列旋转、缩放和线段平移,动态展示三角形内部结构的变换。
以上提示语为根据原始绘图命令整理而来,仅供参考。