用滑块构造分形树:参数化迭代与切线分枝

用滑块构造分形树:参数化迭代与切线分枝
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2023-11-23 12:53
本范例演示如何通过滑块控制参数,递归迭代生成“分形树”分枝结构,观察不同角度与长度缩放带来的形态变化。核心数学概念包括分形几何、递归/迭代生成、几何变换(缩放与线段连接)、以及与切线函数相关的角度参数化。作图要点是将初始线段作为生成对象,借助迭代列表反复创建新的分支:使用 GeoGebra 命令 Segment(生成初始与后续线段)、Dilate(围绕中心进行比例缩放以得到分支长度变化)、IterationList(依据迭代次数与参数表生成递归结构)。界面侧通过滑块与参数(如 α、β、s1、s2)驱动对象(如 A、B、C、D、f、ListOutPut、ListAll、button1)实时刷新分形树。适合中学高年级到大学初级阶段开展分形、递归建模与动态几何探索,也适合作为信息技术与数学融合的可视化教学任务。

GeoGebra 命令及参数

  1. Segment(A, B) → f
  2. Dilate(Rotate[Point[f, 0], α, Point[f, 1]], s1, Point[f, 1]) → C
  3. Dilate(Rotate[Point[f, 0], β, Point[f, 1]], s2, Point[f, 1]) → D
  4. IterationList(Flatten[Zip[Grow[α, β, s1, s2, s], s, level]], level, {{f}}, 8) → ListAll

AI 绘图提示语参考

绘制一棵分形树,从一条竖直的初始线段开始。每次迭代中,每条线段末端分出两条分支:一条向左旋转一个角度并缩短,另一条向右旋转另一个角度并缩短,缩短比例由两个缩放系数控制。通过滑块实时调整旋转角度和缩放比例,观察树的形态变化。迭代重复八次,生成越来越细的分支,最终形成一棵对称或不对称的树状结构。整体由线段构成,分支逐级细化,呈现递归的几何美感。
以上提示语为根据原始绘图命令整理而来,仅供参考。