几何变换动画:旋转、平移与位似构造的复合图形

几何变换动画:旋转、平移与位似构造的复合图形
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2016-06-15 23:28
该范例通过GeoGebra展示了一个动态的几何变换动画,演示了圆、线段、多边形等基本图形在旋转、平移、位似(缩放)等变换下的复合效果。核心数学概念包括全等变换(旋转、平移)与相似变换(位似),以及变换的合成。作图要点:利用GeoGebra命令如Segment(线段)、Point(点)、Dilate(位似)、Vector(向量)、Line(直线)、Translate(平移)、Angle(角)、Rotate(旋转)、Circle(圆)、Intersect(交点)、CircleSector(圆扇形)等,构造了多个关联对象(如A、B、C、D、E、F、G、H、I等),并通过滑块或动画控制参数,使图形连续变化。适合中学几何教学,用于直观理解变换性质、图形运动规律及动态几何探究。

GeoGebra 命令及参数

  1. Segment(A, B) → a
  2. Point(Circle[C, a]) → D
  3. Segment(C, D) → b
  4. Dilate(A, If[0 < c ≤ 1, 1 - c, 0], D) → A'
  5. Vector(A, A') → u
  6. Line(A, D) → d
  7. Vector(A, D) → v
  8. Translate(A, v) → A'_2
  9. Translate(B, v) → B'_1
  10. Segment(A'_2, B'_1) → a'_1
  11. Angle(C, D, B'_1) → α
  12. Translate(A, u) → A'_1
  13. Translate(B, u) → B'
  14. Segment(A'_1, B') → a'
  15. Rotate(A'_1, If[1 < c ≤ 2, ((-(c - 1)) * α), (-α)], A'_1) → E
  16. Rotate(B', If[1 < c ≤ 2, ((-(c - 1)) * α), (-α)], A'_1) → B''
  17. Segment(E, B'') → a''
  18. Circle(D, 1) → e
  19. Intersect(e, a'_1, 1) → F
  20. Intersect(e, b, 1) → G
  21. Intersect(e, a'_1, 1) → H
  22. Intersect(e, a'', 1) → I
  23. CircleSector(D, I, H) → f