参数曲线的多个法向量演示

参数曲线的多个法向量演示
几何画板及绘图内容加载中,请稍等……
2018-09-29 07:10
本范例演示如何使用GeoGebra的参数方程(CurveCartesian命令)绘制曲线,并在曲线各点处展示法向量(Vector命令)。通过多个可调整的向量对象(u、v、w等)直观呈现法向量的方向与分布特征。涉及的核心数学概念包括:参数方程、向量运算、曲线切线与法线的垂直关系、坐标变换等。作图要点:利用CurveCartesian生成参数曲线轨迹,用Vector在曲线指定点处构造法向量,通过变量a~n控制法向量的数量、位置与长度。适合高中阶段或大学预科数学课程中向量与解析几何的教学演示,也可作为学习参数曲线法向量概念的互动教具。

GeoGebra 命令及参数

  1. CurveCartesian(sin((4 * t)), cos((3 * t)), t, t, (-2 * π), (2 * π)) → a
  2. Vector((0, 1, 0), (0, 2, 0)) → u
  3. Vector((0, 1, 0), (0, 1, 1)) → v
  4. Vector((0, 1, 0), (0, 0, 0)) → w
  5. Vector((0, 1, 0), (0, 1, -1)) → b
  6. Vector((0, 1, 0), (0, 1 + 1 / sqrt(2), 1 / sqrt(2))) → c
  7. Vector((0, 1, 0), (0, 1 - 1 / sqrt(2), 1 / sqrt(2))) → d
  8. Vector((0, 1, 0), (0, 1 - 1 / sqrt(2), (-1) / sqrt(2))) → e
  9. Vector((0, 1, 0), (0, 1 + 1 / sqrt(2), (-1) / sqrt(2))) → f
  10. Vector((0, 1, 0), (0, 1 + 1 / 3, sqrt(8) / 3)) → g
  11. Vector((0, 1, 0), (0, 1 - 1 / 3, sqrt(8) / 3)) → h
  12. Vector((0, 1, 0), (0, 1 + 1 / 3, ((-sqrt(8))) / 3)) → i
  13. Vector((0, 1, 0), (0, 1 - 1 / 3, ((-sqrt(8))) / 3)) → j
  14. Vector((0, 1, 0), (0, 1 + sqrt(8) / 3, 1 / 3)) → k
  15. Vector((0, 1, 0), (0, 1 - sqrt(8) / 3, 1 / 3)) → l
  16. Vector((0, 1, 0), (0, 1 + sqrt(8) / 3, (-1) / 3)) → m
  17. Vector((0, 1, 0), (0, 1 - sqrt(8) / 3, (-1) / 3)) → n
  18. Vector((0, 1, 0), (1, 1, 0)) → T