“Rosetón 1”几何构造:角与双曲线相关轨迹的作图示例

“Rosetón 1”几何构造:角与双曲线相关轨迹的作图示例
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2024-02-23 02:45
该范例通过几何作图演示“Rosetón 1”所对应的动态构型:以给定角与对称/旋转操作形成的关键点网络,进一步生成与双曲线特征相关的曲线轨迹与角关系。核心数学概念包括:几何变换(镜像 Mirror、旋转 Rotate)、角度与角平分(Angle、LineBisector)、向量方向与正交构造(Vector、OrthogonalVector、OrthogonalLine)、直线与交点(Line、Intersect)、圆与圆弧(Circle、CircleArc)、以及用参数曲线/笛卡尔曲线表现曲线形态(CurveCartesian)。作图要点从构造摘要可提炼:使用 Vector 与 OrthogonalVector 生成方向,再用 OrthogonalLine、LineBisector 确定正交与角平分结构;通过 Line 与 Intersect 得到交点;利用 Circle、CircleArc 与 Polygon 形成辅助几何;最后结合 Rotate、Mirror 与 Segment/PointIn 等对象组织随参数变化的结构,并用 CurveCartesian 连接到最终曲线显示。适合高中至大学预科阶段的几何作图课、数学建模与几何变换专题学习,也适合作为课堂演示“角—对称—轨迹”建模的案例。

GeoGebra 命令及参数

  1. Vector(A, B) → u
  2. OrthogonalVector(u) → v
  3. Polygon(A, B, 4) → poly1, n, r, t, a, N, O
  4. PointIn(poly1) → Puntopoly1
  5. Centroid(poly1) → C
  6. PointIn(poly1) → D
  7. Circle(C, D) → c
  8. LineBisector(A, B) → f
  9. OrthogonalLine(C, f) → g
  10. LineBisector(F, G) → h
  11. Intersect(f, h) → L
  12. Mirror(M, f) → M'
  13. LineBisector(M, G) → i
  14. Intersect(eq1, i) → P
  15. Polygon(M, F, M') → t1, m', m, f_1
  16. Rotate(M, 45°, C) → M'_{1}
  17. Rotate(F, 45°, C) → F'
  18. Rotate(M', 45°, C) → M''
  19. Polygon(M'_{1}, F', M'') → t1', m'', m'_{1}, f'
  20. Rotate(M'_{1}, 45°, C) → Q
  21. Rotate(F', 45°, C) → F''
  22. Rotate(M'', 45°, C) → M'''
  23. Polygon(Q, F'', M''') → t1'', m''', q, f''
  24. Mirror(M, g) → M'_{2}
  25. Mirror(F, g) → F'_{1}
  26. Mirror(M', g) → M''_{1}
  27. Polygon(M'_{2}, F'_{1}, M''_{1}) → t1'_{1}, m''_{1}, m'_{2}, f'_{1}
  28. Mirror(Q, C) → Q'
  29. Mirror(F'', C) → F'''
  30. Mirror(M''', C) → R
  31. Polygon(Q', F''', R) → t1''', r_1, q', f'''
  32. Rotate(Q', 45°, C) → Q''
  33. Rotate(F''', 45°, C) → S
  34. Rotate(R, 45°, C) → R'
  35. Polygon(Q'', S, R') → t2, r', q'', s
  36. Rotate(Q', -45°, C) → Q''_{1}
  37. Rotate(F''', -45°, C) → T
  38. Rotate(R, -45°, C) → R'_{1}
  39. Polygon(Q''_{1}, T, R'_{1}) → t3, r'_{1}, q''_{1}, t_1
  40. Mirror(Q''_{1}, f) → U
  41. Mirror(T, f) → T'
  42. Mirror(R'_{1}, f) → V
  43. Polygon(U, T', V) → t3', v_1, u_1, t'
  44. Rotate(E, 8°, C) → E'
  45. Rotate(E', 30°, C) → E''
  46. Rotate(E'', 15°, C) → E'''
  47. Rotate(E''', 30°, C) → K
  48. LineBisector(E'', E') → j
  49. Intersect(j, g_1) → W
  50. CircleArc(C, E', E'') → e_1
  51. Polygon(E'', W, E') → t4, l, b, w
  52. Rotate(E'', 45°, C) → E'''_{1}
  53. Rotate(W, 45°, C) → W'
  54. Rotate(E', 45°, C) → E''_{1}
  55. Polygon(E'''_{1}, W', E''_{1}) → t4', h_1, e'''_{1}, w'
  56. Mirror(E', f) → E''_{2}
  57. Mirror(E'', f) → E'''_{2}
  58. Segment(E''_{2}, E'''_{2}) → w'_{1}
  59. Mirror(E'', f) → E'''_{3}
  60. Mirror(W, f) → W'_{1}
  61. Mirror(E', f) → E''_{3}
  62. Polygon(E'''_{3}, W'_{1}, E''_{3}) → t4'_{1}, e''_{3}, e'''_{3}, i_1
  63. Mirror(E'''_{1}, f) → A_1
  64. Rotate(e_1, 45°, C) → k_1
  65. Mirror(k_1, f) → p_1
  66. Mirror(E'''_{1}, f) → B_1
  67. Mirror(W', f) → W''
  68. Mirror(E''_{1}, f) → C_1
  69. Polygon(B_1, W'', C_1) → t4'', j_1, b_1, l_1
  70. Mirror(e_1, f) → q_1
  71. Mirror(e_1, g) → s_1
  72. Mirror(s_1, f) → c_2
  73. Mirror(k_1, g) → d_2
  74. Mirror(d_2, f) → e_2
  75. Mirror(E'''_{1}, g) → D_1
  76. Mirror(W', g) → W''_{1}
  77. Mirror(E''_{1}, g) → o
  78. Polygon(D_1, W''_{1}, o) → t4''_{1}, m_1, n_1, w''_{1}
  79. Mirror(E'''_{1}, C) → F_1
  80. Mirror(W', C) → W''_{2}
  81. Mirror(E''_{1}, C) → G_1
  82. Polygon(F_1, W''_{2}, G_1) → t4''_{2}, a_1, f_2, w''_{2}
  83. Mirror(E'''_{3}, g) → H_1
  84. Mirror(W'_{1}, g) → I_1
  85. Mirror(E''_{3}, g) → J_1
  86. Polygon(H_1, I_1, J_1) → t5, g_2, h_2, i_2
  87. Mirror(E'', g) → E'''_{4}
  88. Mirror(W, g) → W'_{2}
  89. Mirror(E', g) → E''_{4}
  90. Polygon(E'''_{4}, W'_{2}, E''_{4}) → t4'_{2}, e''_{4}, e'''_{4}, w'_{2}
  91. Rotate(K_1, 22.5°, C) → L_1
  92. Rotate(L_1, 90°, C) → M_1
  93. Line(M'', M) → j_2
  94. Angle(D, C, H) → α
  95. CurveCartesian(((1 - t)^(3) * N_1) + (((3 * t) * (1 - t)^(2)) * O_1) + (((3 * (1 - t)) * t^(2)) * P_1) + (t^(3) * M_1), t, 0, 1) → o_1
  96. Mirror(o_1, j) → w_1
  97. Mirror(o_1, f) → a_2
  98. Mirror(w_1, f) → b_2
  99. Rotate(o_1, 45°, C) → k_2
  100. Rotate(w_1, 45°, C) → l_2
  101. Mirror(k_2, f) → m_2
  102. Mirror(l_2, f) → n_2
  103. Mirror(l_2, g) → p_2
  104. Mirror(k_2, g) → q_2
  105. Mirror(q_2, f) → r_2
  106. Mirror(p_2, f) → s_2
  107. Mirror(w_1, g) → t_2
  108. Mirror(o_1, g) → u_2
  109. Mirror(t_2, f) → v_2
  110. Mirror(u_2, f) → w_2
  111. Polygon(M, G, M') → t6, f_3, m_3, g_3
  112. Rotate(M, 45°, C) → M'_{3}
  113. Rotate(G, 45°, C) → G'
  114. Rotate(M', 45°, C) → M''_{2}
  115. Polygon(M'_{3}, G', M''_{2}) → t6', m''_{2}, m'_{3}, g'
  116. Rotate(M, 90°, C) → M'_{4}
  117. Rotate(G, 90°, C) → G'_{1}
  118. Rotate(M', 90°, C) → M''_{3}
  119. Polygon(M'_{4}, G'_{1}, M''_{3}) → t6'_{1}, m''_{3}, m'_{4}, g'_{1}
  120. Mirror(M, g) → M'_{5}
  121. Mirror(G, g) → G'_{2}
  122. Mirror(M', g) → M''_{4}
  123. Polygon(M'_{5}, G'_{2}, M''_{4}) → t6'_{2}, m''_{4}, m'_{5}, g'_{2}
  124. Rotate(M, 135°, C) → M'_{6}
  125. Rotate(G, 135°, C) → G'_{3}
  126. Rotate(M', 135°, C) → M''_{5}
  127. Polygon(M'_{6}, G'_{3}, M''_{5}) → t6'_{3}, m''_{5}, m'_{6}, g'_{3}
  128. Rotate(M, -45°, C) → M'_{7}
  129. Rotate(G, -45°, C) → G'_{4}
  130. Rotate(M', -45°, C) → M''_{6}
  131. Polygon(M'_{7}, G'_{4}, M''_{6}) → t6'_{4}, m''_{6}, m'_{7}, g'_{4}
  132. Rotate(M, -90°, C) → M'_{8}
  133. Rotate(G, -90°, C) → G'_{5}
  134. Rotate(M', -90°, C) → M''_{7}
  135. Polygon(M'_{8}, G'_{5}, M''_{7}) → t6'_{5}, m''_{7}, m'_{8}, g'_{5}
  136. Rotate(M, -135°, C) → M'_{9}
  137. Rotate(G, -135°, C) → G'_{6}
  138. Rotate(M', -135°, C) → M''_{8}
  139. Polygon(M'_{9}, G'_{6}, M''_{8}) → t6'_{6}, m''_{8}, m'_{9}, g'_{6}

AI 绘图提示语参考

描述一个由对称变换和旋转生成的 rosette 状图形,包含一个中心点、多个对称点、线段和圆,最终显示一个双曲线轨迹。图形通过构造方向向量、垂直向量、角平分线和圆等几何元素,然后应用镜像和旋转操作,生成多个点并连接,形成 rosette 排列。曲线部分展示双曲线的轨迹特征。
以上提示语为根据原始绘图命令整理而来,仅供参考。