Thompson 三次曲线的几何构造与要点

Thompson 三次曲线的几何构造与要点
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2021-01-02 19:13
该范例通过GeoGebra展示“Thompson Cubic(三次曲线)”在几何关系驱动下的构造过程与关键点定位。核心概念包括:三次曲线(cubic curve)及其几何特征、三角形的内心/外接或相关中心点、角平分线与对称(mirror)形成的约束关系、圆与二次曲线(conic)的参数化连接,以及用焦点(focus)与正交线(orthogonal line)来建立曲线的结构。作图要点:从构造摘要提炼可见使用了 Line、Polygon、TriangleCurve、Circle、Center、Incircle(内切圆)、Midpoint(中点)、Centroid(重心)、AngularBisector(角平分线)、Intersect(求交)、OrthogonalLine(作垂线)、Mirror(关于直线/点的镜像)、Conic(二次曲线)、Focus(焦点)等命令;同时通过对对象如内切圆、若干交点/中心点与反射点的组合,来确定三次曲线所需的控制几何。适合高中竞赛几何扩展、大学几何作图课程与对“由经典三角中心构造高阶曲线”的学习者,用于课堂演示或研究性作图实践。

GeoGebra 命令及参数

  1. Line(A, B) → f
  2. Line(B, C) → g
  3. Line(C, A) → h
  4. Polygon(A, B, C) → t1, c, a, b
  5. TriangleCurve(A, B, C, (A * ((c^(2) * B^(2)) - (b^(2) * C^(2)))) + (B * ((a^(2) * C^(2)) - (c^(2) * A^(2)))) + (C * ((b^(2) * A^(2)) - (a^(2) * B^(2)))) = 0) → eq2
  6. Circle(B, A, C) → d
  7. Center(Incircle[A, B, C]) → I
  8. Center(d) → O
  9. Incircle(A, B, C) → e
  10. Midpoint(B, A) → M_c
  11. Midpoint(A, C) → M_b
  12. Midpoint(C, B) → M_a
  13. Centroid(t1) → G
  14. AngularBisector(f, h) → i, j
  15. AngularBisector(g, h) → k, l
  16. Intersect(i, k) → I_B
  17. Intersect(k, j) → I_A
  18. Intersect(l, i) → I_C
  19. Intersect(eq2, d, 3) → Q_1
  20. Intersect(eq2, d, 6) → Q_2
  21. Intersect(eq2, d, 2) → Q_3
  22. OrthogonalLine(I_C, g) → m
  23. OrthogonalLine(I_A, f) → n
  24. OrthogonalLine(I_B, g) → p
  25. Intersect(g, p) → D
  26. Circle(I_B, D) → q
  27. Intersect(g, m) → F
  28. Circle(I_C, F) → s
  29. Intersect(f, n) → E
  30. Circle(I_A, E) → r
  31. OrthogonalLine(A, g) → t
  32. OrthogonalLine(B, h) → f_1
  33. OrthogonalLine(C, f) → g_1
  34. Intersect(f_1, t) → H
  35. Mirror(M_a, G) → J
  36. Mirror(M_b, G) → K
  37. Conic(M_a, K, M_c, J, M_b) → c_1
  38. Focus(c_1) → F_1, F_2

AI 绘图提示语参考

画一个三角形,并基于其边和顶点构建三条线段。以三角形的顶点为顶点绘制三角形,并创建一个基于特定数学公式的三次曲线。利用三角形的内切圆和中心,以及顶点的中点和重心,绘制角平分线并找到关键交点。使用圆和直线构造特殊点,并通过反射操作找到新的点。最后,利用这些点构建一个有心圆锥曲线,并标出其焦点。
以上提示语为根据原始绘图命令整理而来,仅供参考。