用表面色填充球面三角形(spheric triangle)
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该范例展示如何在球面上由三点确定球面三角形,并借助“surface”对其球面区域进行着色,从而直观呈现球面几何的面积/区域概念。核心数学概念包括球面三角形、球面上的弧(大圆弧/球面弧)、角度度量与球体几何构造。作图要点:先利用 Sphere 创建球体,再用 PointIn 生成球面上的顶点点;随后通过 CircleArc 构造三条球面边(arcAB、arcBC、arcCA),并用 Angle 表示相应的夹角;结合 UnitVector、Distance 计算方向与度量关系,同时使用 Surface 将球面三角形区域(由三条弧与顶点形成的部分)进行“surface”着色。构造摘要中的关键对象/命令还包括:点集 a、b、c、球心 O,以及面向边的辅助对象(如 aA、aB、aC,uvoab、uvobc、uvoca,dA、dB、dC,inAfromB 等用于区域归属/弧对应关系)。适合高中到大学初级几何课程,或用于立体几何、球面几何与可视化教学演示。
GeoGebra 命令及参数
Sphere((0, 0, 0), 1) → aPointIn(a) → CPointIn(a) → APointIn(a) → BCircleArc(O, A, B) → arcABCircleArc(O, B, C) → ArcBCCircleArc(O, C, A) → arcCAAngle(Plane[O, A, B], Plane[O, A, C]) → aAUnitVector(Vector[O, A] ⊗ Vector[O, B]) → uvoabUnitVector(Vector[O, B] ⊗ Vector[O, C]) → uvobcAngle(Plane[O, B, C], Plane[O, B, A]) → aBAngle(Plane[O, C, A], Plane[O, C, B]) → aCUnitVector(Vector[O, C] ⊗ Vector[O, A]) → uvocaDistance(A, ArcBC) → dADistance(B, arcCA) → dBDistance(C, arcAB) → dCSurface((((cos(t) * A) + (sin(t) * uvoab) ⊗ A - (((A * ((cos(t) * A) + (sin(t) * uvoab) ⊗ A))) * A)) * cos(α)) + (sin(α) * A) ⊗ ((cos(t) * A) + (sin(t) * uvoab) ⊗ A - (((A * ((cos(t) * A) + (sin(t) * uvoab) ⊗ A))) * A)) + (((A * ((cos(t) * A) + (sin(t) * uvoab) ⊗ A))) * A), t, 0, Min[dA, Angle[A, O, B]], α, 0, aA) → inAfromBSurface((((cos(t) * A) - ((sin(t) * uvoca) ⊗ A) - (((A * ((cos(t) * A) + (sin(t) * uvoca) ⊗ A))) * A)) * cos(α)) + (sin(α) * A) ⊗ ((cos(t) * A) + (sin(t) * uvoca) ⊗ A - (((A * ((cos(t) * A) - ((sin(t) * uvoca) ⊗ A)))) * A)) + (((A * ((cos(t) * A) + (sin(t) * uvoca) ⊗ A))) * A), t, 0, Min[dA, Angle[A, O, C]], α, 0, aA) → inAfromCSurface((((cos(t) * B) - ((sin(t) * uvoab) ⊗ B) - (((B * ((cos(t) * B) + (sin(t) * uvoab) ⊗ B))) * B)) * cos(α)) + (sin(α) * B) ⊗ ((cos(t) * B) + (sin(t) * uvoab) ⊗ B - (((B * ((cos(t) * B) + (sin(t) * uvoab) ⊗ B))) * B)) + (((B * ((cos(t) * B) + (sin(t) * uvoab) ⊗ B))) * B), t, 0, Min[dB, Angle[B, O, A]], α, 0, aB) → inBfromASurface((((cos(t) * B) + (sin(t) * uvobc) ⊗ B - (((B * ((cos(t) * B) + (sin(t) * uvobc) ⊗ B))) * B)) * cos(α)) + (sin(α) * B) ⊗ ((cos(t) * B) + (sin(t) * uvobc) ⊗ B - (((B * ((cos(t) * B) + (sin(t) * uvobc) ⊗ B))) * B)) + (((B * ((cos(t) * B) + (sin(t) * uvobc) ⊗ B))) * B), t, 0, Min[dB, Angle[B, O, C]], α, 0, aB) → inBfromCSurface((((cos(t) * C) + (sin(t) * uvoca) ⊗ C - (((C * ((cos(t) * C) + (sin(t) * uvoca) ⊗ C))) * C)) * cos(α)) + (sin(α) * C) ⊗ ((cos(t) * C) + (sin(t) * uvoca) ⊗ C - (((C * ((cos(t) * C) + (sin(t) * uvoca) ⊗ C))) * C)) + (((C * ((cos(t) * C) + (sin(t) * uvoca) ⊗ C))) * C), t, 0, Min[Angle[C, O, A], dC], α, 0, aC) → inCfromASurface((((cos(t) * C) - ((sin(t) * uvobc) ⊗ C) - (((C * ((cos(t) * C) + (sin(t) * uvobc) ⊗ C))) * C)) * cos(α)) + (sin(α) * C) ⊗ ((cos(t) * C) + (sin(t) * uvobc) ⊗ C - (((C * ((cos(t) * C) - ((sin(t) * uvobc) ⊗ C)))) * C)) + (((C * ((cos(t) * C) + (sin(t) * uvobc) ⊗ C))) * C), t, 0, Min[dC, Angle[C, O, B]], α, 0, aC) → inCfromB
AI 绘图提示语参考
绘制一个球面上的球面三角形。首先创建一个球体,然后在球面上放置三个点A、B、C。接着用球面大圆弧连接这三个点,形成三角形边AB、BC、CA。最后使用Surface命令填充由这些弧和点围成的三角形区域。
以上提示语为根据原始绘图命令整理而来,仅供参考。