旋转与多面体演示

旋转与多面体演示
几何画板及绘图内容加载中,请稍等……
2023-04-07 04:45
①本范例演示旋转运动中多面体与函数图像的动态关系;②涉及核心数学概念包括函数图像、多边形旋转、立体几何、不等式及微积分;③作图要点运用了 Rotate, Point, Cylinder, Circle, Segment, Plane, OrthogonalPlane, Midpoint, Line, Mirror, Polygon, Center, Intersect 等GeoGebra命令;④适合高中及以上学生及数学爱好者用于理解空间变换与函数性质。

GeoGebra 命令及参数

  1. Rotate(g, -90°, yAxis) → g_{1}
  2. Rotate(g_{1}, (-α), zAxis) → a
  3. Rotate(a, -90°, zAxis) → a'
  4. Rotate(a, -180°, zAxis) → a'_{1}
  5. Rotate(a, -270°, zAxis) → a'_{2}
  6. Point(zAxis) → A
  7. Point(zAxis) → B
  8. Cylinder(A, B, 0.2) → b, c, d, e
  9. Circle(B, 2.7, zAxis) → h
  10. Point(zAxis) → C
  11. Cylinder(C, A, 0.3) → f, k, p, i
  12. Point(h) → D
  13. Rotate(D, (-α), zAxis) → D'
  14. Rotate(D', -90°, zAxis) → D''
  15. Rotate(D'', -90°, zAxis) → D'''
  16. Rotate(D''', -90°, zAxis) → E
  17. Segment(E, B) → j
  18. Segment(B, D''') → l
  19. Segment(B, D'') → m
  20. Segment(B, D') → n
  21. Point(zAxis) → F
  22. Point(zAxis) → G
  23. Point(zAxis) → H
  24. Point(zAxis) → I
  25. Cylinder(H, I, 0.3) → t, c_1, d_1, u
  26. Plane(D'', H, F) → p_1
  27. OrthogonalPlane(D'', m) → q_1
  28. Midpoint(H, B) → K
  29. Circle(K, 2.7, zAxis) → e_1
  30. Point(e_1) → J
  31. Segment(K, J) → f_1
  32. OrthogonalPlane(J, f_1) → r_1
  33. Line(J, xAxis) → h_1
  34. Circle(J, 1.2, h_1) → k_1
  35. Point(k_1) → L
  36. Point(f_1) → M
  37. Mirror(L, r_1) → L'
  38. Mirror(M, r_1) → M'
  39. Polygon(L, M, M', L') → q1, l_1, m_1, m', l'
  40. Rotate(q1, 90°, f_1) → q1'
  41. Rotate(q1, -10°, f_1) → q1'_{1}
  42. Rotate(L', 90°, f_1) → L''
  43. Rotate(L, 90°, f_1) → L'_{1}
  44. Rotate(L, -10°, f_1) → L'_{2}
  45. Rotate(L', -10°, f_1) → L''_{1}
  46. Midpoint(L'_{2}, M) → N
  47. Midpoint(L''_{1}, M') → O
  48. Segment(N, L'_{1}) → i_1
  49. Segment(O, L'') → j_1
  50. Rotate(N, 90°, zAxis) → N'
  51. Rotate(L'_{1}, 90°, zAxis) → P
  52. Rotate(O, 90°, zAxis) → O'
  53. Rotate(L'', 90°, zAxis) → L'''
  54. Rotate(N', 90°, zAxis) → N''
  55. Rotate(P, 90°, zAxis) → P'
  56. Rotate(O', 90°, zAxis) → O''
  57. Rotate(L''', 90°, zAxis) → Q
  58. Rotate(O'', 90°, zAxis) → O'''
  59. Rotate(Q, 90°, zAxis) → Q'
  60. Rotate(N'', 90°, zAxis) → N'''
  61. Rotate(P', 90°, zAxis) → P''
  62. Center(c_1) → R
  63. Cylinder(R, I, 0.3) → v, c_2, d_2, w
  64. Midpoint(I, F) → S
  65. Cylinder(I, S, 0.2) → o, q, r, s
  66. Cylinder(S, F, 1) → o_1, e_2, g_2, u_1
  67. Point(h) → T
  68. Line(T, zAxis) → h_2
  69. Point(h_1) → U
  70. Line(U, h_2) → i_2
  71. Point(e_1) → V
  72. Segment(V, U) → j_2
  73. Point(i_2) → W
  74. Circle(W, 0.5, i_2) → k_2
  75. Line(W, yAxis) → l_2
  76. Intersect(l_2, k_2, 1) → Z
  77. Intersect(l_2, k_2, 2) → A_1
  78. Segment(W, U) → m_2
  79. Segment(Z, A_1) → n_2
  80. Rotate(W, 90°, zAxis) → W'
  81. Rotate(U, 90°, zAxis) → U'
  82. Rotate(Z, 90°, zAxis) → Z'
  83. Rotate(A_1, 90°, zAxis) → B_1
  84. Rotate(W', 90°, zAxis) → W''
  85. Rotate(U', 90°, zAxis) → U''
  86. Rotate(V, 90°, zAxis) → V'
  87. Rotate(U, 90°, zAxis) → U'_{1}
  88. Rotate(Z', 90°, zAxis) → Z''
  89. Rotate(B_1, 90°, zAxis) → C_1
  90. Rotate(V', 90°, zAxis) → V''
  91. Rotate(U'_{1}, 90°, zAxis) → D_1
  92. Rotate(W'', 90°, zAxis) → W'''
  93. Rotate(U'', 90°, zAxis) → U'''
  94. Rotate(Z'', 90°, zAxis) → Z'''
  95. Rotate(C_1, 90°, zAxis) → E_1
  96. Rotate(V'', 90°, zAxis) → V'''
  97. Rotate(D_1, 90°, zAxis) → F_1
  98. Rotate(q1'_{1}, (-(α + 45°)), zAxis) → q2
  99. Rotate(q1', (-(α + 45°)), zAxis) → q1''
  100. Rotate(Z, (-(α + 45°)), zAxis) → Z'_{1}
  101. Rotate(A_1, (-(α + 45°)), zAxis) → G_1
  102. Segment(Z'_{1}, G_1) → n_1
  103. Rotate(W, (-(α + 45°)), zAxis) → W'_{1}
  104. Rotate(U, (-(α + 45°)), zAxis) → U'_{2}
  105. Segment(W'_{1}, U'_{2}) → s_1
  106. Rotate(N, (-(α + 45°)), zAxis) → N'_{1}
  107. Rotate(L'_{1}, (-(α + 45°)), zAxis) → H_1
  108. Segment(N'_{1}, H_1) → a_1
  109. Rotate(O, (-(α + 45°)), zAxis) → O'_{1}
  110. Rotate(L'', (-(α + 45°)), zAxis) → L'''_{1}
  111. Segment(O'_{1}, L'''_{1}) → b_1
  112. Rotate(V, (-(α + 45°)), zAxis) → V'_{1}
  113. Rotate(U, (-(α + 45°)), zAxis) → U'_{3}
  114. Segment(V'_{1}, U'_{3}) → f_2
  115. Rotate(q2, -90°, zAxis) → q2'
  116. Rotate(q2, -180°, zAxis) → q2'_{1}
  117. Rotate(q2, -270°, zAxis) → q2'_{2}
  118. Rotate(q1'', -90°, zAxis) → q1'''
  119. Rotate(q1'', -180°, zAxis) → q1'''_{1}
  120. Rotate(q1'', -270°, zAxis) → q1'''_{2}
  121. Rotate(N'_{1}, -180°, zAxis) → I_1
  122. Rotate(H_1, -180°, zAxis) → J_1
  123. Segment(I_1, J_1) → t_1
  124. Rotate(N'_{1}, -270°, zAxis) → K_1
  125. Rotate(H_1, -270°, zAxis) → L_1
  126. Segment(K_1, L_1) → p_2
  127. Rotate(O'_{1}, -90°, zAxis) → M_1
  128. Rotate(L'''_{1}, -90°, zAxis) → N_1
  129. Segment(M_1, N_1) → q_2
  130. Rotate(O'_{1}, -180°, zAxis) → O_1
  131. Rotate(L'''_{1}, -180°, zAxis) → P_1
  132. Segment(O_1, P_1) → r_2
  133. Rotate(O'_{1}, -270°, zAxis) → Q_1
  134. Rotate(L'''_{1}, -270°, zAxis) → R_1
  135. Segment(Q_1, R_1) → s_2
  136. Rotate(Z'_{1}, -90°, zAxis) → S_1
  137. Rotate(G_1, -90°, zAxis) → T_1
  138. Segment(S_1, T_1) → t_2
  139. Rotate(N'_{1}, -90°, zAxis) → U_1
  140. Rotate(H_1, -90°, zAxis) → V_1
  141. Segment(U_1, V_1) → a_2
  142. Rotate(Z'_{1}, -90°, zAxis) → W_1
  143. Rotate(G_1, -90°, zAxis) → Z_1
  144. Segment(W_1, Z_1) → b_2
  145. Rotate(Z'_{1}, -180°, zAxis) → A_2
  146. Rotate(G_1, -180°, zAxis) → B_2
  147. Segment(A_2, B_2) → f_3
  148. Rotate(Z'_{1}, -270°, zAxis) → C_2
  149. Rotate(G_1, -270°, zAxis) → D_2
  150. Segment(C_2, D_2) → g_3
  151. Rotate(W'_{1}, -90°, zAxis) → E_2
  152. Rotate(U'_{2}, -90°, zAxis) → F_2
  153. Segment(E_2, F_2) → h_3
  154. Rotate(W'_{1}, -180°, zAxis) → G_2
  155. Rotate(U'_{2}, -180°, zAxis) → H_2
  156. Segment(G_2, H_2) → i_3
  157. Rotate(W'_{1}, -270°, zAxis) → I_2
  158. Rotate(U'_{2}, -270°, zAxis) → J_2
  159. Segment(I_2, J_2) → j_3
  160. Rotate(V'_{1}, -90°, zAxis) → K_2
  161. Rotate(U'_{3}, -90°, zAxis) → L_2
  162. Segment(K_2, L_2) → k_3
  163. Rotate(V'_{1}, -180°, zAxis) → M_2
  164. Rotate(U'_{3}, -180°, zAxis) → N_2
  165. Segment(M_2, N_2) → l_3
  166. Rotate(V'_{1}, -270°, zAxis) → O_2
  167. Rotate(U'_{3}, -270°, zAxis) → P_2
  168. Segment(O_2, P_2) → m_3

AI 绘图提示语参考

画一组绕竖直轴与空间轴旋转的折线/多边形与圆截面构成的旋转多面体效果:先给定竖直与空间基准轴,在轴上取若干点作为圆柱端点,生成多个薄圆柱以体现三维结构;再在轴上取点并以特定半径作圆得到一条圆弧基准,连接端点形成若干线段,并通过在轴周围连续旋转把圆与关键点复制到不同方位,得到对应的对称位置。最后用这些旋转后的点与镜像后的点构成闭合多边形,并取其中点与垂直平面/剖面形成辅助截线,使折线与圆截面随旋转共同变化。
以上提示语为根据原始绘图命令整理而来,仅供参考。