五边形数与三角形数之间的关系

五边形数与三角形数之间的关系
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2020-03-30 21:09
① 本范例通过动态几何演示五边形数与三角形数之间的代数关系,直观展示第n个五边形数可由三角形数组合表示。② 核心数学概念涉及多边形数(五边形数、三角形数)、整数序列、等差数列求和以及几何图形(等边三角形、五边形)的平移与拼接。③ 作图要点:利用GeoGebra的Sequence、Join、Take、Translate、Element、Polygon、Vector、Line、Intersect、Midpoint等命令,构造三角形网格和五边形阵列,通过平移向量将三角形单元组合成五边形,并用文本对象显示数值关系。④ 适合中学高年级或大学低年级学生,用于探索数论与几何直观的联系,也可作为数学实验课或探究性学习的素材。

GeoGebra 命令及参数

  1. Sequence(Vector[C, C + (cos((i * (360°) / 5)), sin((i * (360°) / 5)))], i, 0, 5 - 1) → list3b
  2. Sequence(Vector[Sum[Take[list3b, 1, i]]], i, 1, 5) → list3c
  3. Join({{C + (0, 0)}, Sequence[Sequence[Sequence[C + (0, 0) + (i * Element[list3c, t]) + (j * Element[list3b, t + 1]), j, 0, i], i, 1, n - 1], t, 1, 3]}) → list3
  4. Sequence(Polygon[C + (0, 0), C + (i, 0), 5], i, 1, n - 1) → l4
  5. Sequence(Vector[C, C + (cos((i * (360°) / 3)), sin((i * (360°) / 3)))], i, 0, 3 - 1) → l2b
  6. Sequence(Vector[Sum[Take[l2b, 1, i]]], i, 1, 3) → l2c
  7. Take(list3, Length[list3] - 2, Length[list3] - 1) → l2
  8. Take(list3, Length[list3] - 1, Length[list3]) → l5
  9. Translate(C, Vector[((n - 1) * Element[list3b, 1]) + ((n - 1) * Element[list3b, 2])]) → C'
  10. Join(list3) → l6
  11. Join(Join[Sequence[Sequence[Sequence[C + (0, 0) + (i * Element[list3c, t]) + (j * Element[list3b, t + 1]), j, 0, i], i, 1, n - 1], t, 1, 3]]) → l7
  12. Element(l7, 2) → D
  13. Polygon(C', D, E) → t2, e_1, c', d
  14. Element(l7, n^(2)) → H
  15. Polygon(J, H, I) → t1, i, j, h
  16. Sequence(Polygon[C + (0, 0), C + (i, 0), 5], i, n - 1, n - 1) → liste3
  17. Take(list3, 1, Length[list3] - 2) → l3
  18. Element(l7, Length[l7]) → K
  19. Vector(Element[l7, Length[l7]], Element[l7, Length[l7] - 1]) → u
  20. Line(L, h) → f
  21. Line(K, C) → g
  22. Intersect(f, g) → M
  23. Polygon(L, K, M) → t3, m_1, l_1, k
  24. Sequence(Translate[C, Vector[(i * Element[list3b, 1])]], i, 0, n - 1) → l8
  25. Midpoint(A_1, N) → O
  26. Vector(O, N) → v
  27. Vector(O, A_1) → w
  28. Sequence(Vector[A, A + (cos((i * (360°) / 3)), sin((i * (360°) / 3)))], i, 0, 3 - 1) → list1b
  29. Sequence(Vector[Sum[Take[list1b, 1, i]]], i, 1, 3) → list1c
  30. Sequence(Polygon[A + (0, 0), A + (i, 0), 3], i, n - 1, n - 1) → l10
  31. Join({{A + (0, 0)}, Sequence[Sequence[Sequence[A + (0, 0) + (i * Element[list1c, t]) + (j * Element[list1b, t + 1]), j, 0, i], i, 1, n - 1], t, 1, 1]}) → l9
  32. Translate(l7, Vector[C, P]) → l7'
  33. Join({{A + (0, 0)}, Sequence[Sequence[Sequence[A + (0, 0) + (i * Element[list1c, t]) + (j * Element[list1b, t + 1]), j, 0, i], i, 1, n - 2], t, 1, 1]}) → l9b
  34. Sequence(Polygon[A + (0, 0), A + (i, 0), 3], i, n - 2, n - 2) → l11
  35. Translate(liste3, Vector[C, P]) → list3'
  36. Vector(Q, R) → a
  37. Vector(S, T) → b
  38. Vector(U, V) → c
  39. Sequence(Polygon[A + (0, 0), A + (i, 0), 3], i, n - 2, n - 2) → l12

AI 绘图提示语参考

绘制一个动态几何示意图,展示五边形数与三角形数的代数关系。图中包含一个由等边三角形网格构成的五边形阵列,通过平移和拼接三角形单元形成五边形。同时显示一个三角形网格,并标注对应的数值关系。图形包含多个多边形、向量和交点,整体呈现对称的几何结构,用于直观比较五边形数与三角形数的递推关系。
以上提示语为根据原始绘图命令整理而来,仅供参考。