十个动点诱导球面上的两个对跖几何中心

十个动点诱导球面上的两个对跖几何中心
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2020-12-01 18:38
① 本范例展示了一个动态几何现象:十个在空间中自由移动的点,通过某种构造方式,在球面上诱导出两个互为对跖(即球面直径两端)的几何中心点。② 核心数学概念涉及球面几何、对跖点、几何中心(如重心或质心)的推广,以及多点系统的对称性。③ 作图要点:从构造摘要看,使用了GeoGebra的Polygon、PointIn、Sphere、Circle、Angle、Zip、Sum、PolyLine、Flatten、Textfield、KeepIf、Function、Sequence、CurveCartesian、Vector、Segment、Translate、RotateText等命令,创建了多个点(P1至P10)、球体、辅助圆和向量,并通过动态计算得到两个中心点。④ 适合高中至大学阶段的数学教学,可用于探究多点系统的几何性质、球面几何与对称性,也可作为动态几何与计算机辅助教学的示例。

GeoGebra 命令及参数

  1. Polygon({B01, B02, B04, B03}) → q2
  2. PointIn(q2) → B1
  3. PointIn(q2) → B2
  4. PointIn(q2) → B3
  5. PointIn(q2) → B4
  6. PointIn(q2) → B5
  7. PointIn(q2) → B6
  8. PointIn(q2) → B7
  9. PointIn(q2) → B8
  10. PointIn(q2) → B9
  11. PointIn(q2) → B10
  12. First({P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10}, n) → lP
  13. Polygon({((-π), ((-π)) / 2), ((-π), π / 2), (π, π / 2), (π, ((-π)) / 2)}) → q
  14. PointIn(q) → A_2
  15. Sphere(O, R) → b
  16. Circle(O, R, xOyPlane) → c
  17. Angle(sumunitA_q, vA) → αA
  18. Zip(Segment[A, p], p, lP) → seg
  19. Sum(seg) → sum_seg
  20. PolyLine({((-π), ((-π)) / 2), ((-π), π / 2), (π, π / 2), (π, ((-π)) / 2), ((-π), ((-π)) / 2)}) → q1
  21. Flatten(Sequence[Sequence[((-π) + ((2 * π / na) * i), ((-π)) / 2 + (π / na * j)), j, 1, na - 1], i, 1, na - 1]) → ltest_2
  22. Zip((R; x(a); y(a)), a, ltest_2) → ltest_3
  23. Zip((arg(a), alt(a)), a, lP) → lP_2
  24. Textfield(n) → InputBox11
  25. KeepIf(x > 0, Sequence[If[abs(Element[αsad, i] - π) < 0.001 ∨ abs(Element[αsad, i]) < 0.001, i, 0], i, 1, Length[αsad]]) → Nαsad
  26. Textfield(R) → InputBox1
  27. Textfield(na) → InputBox2
  28. Function(f01, (-π), π, ((-π)) / 2, π / 2) → f0
  29. Sequence(Vector[(1.3 * Point[O, Vector[Element[sumunit_sad, i]]]), (1.5 * Point[O, Vector[Element[sumunit_sad, i]]])], i, 1, Length[sumunit_sad]) → sumunit_sad1
  30. Zip((Length[a]; arg(a); alt(a)), a, lP) → lPsphere
  31. CurveCartesian((-π) + ((2 * π) * a), ((-π)) / 2, f0((-π) + ((2 * π) * a), ((-π)) / 2), a, 0, 1) → par1
  32. CurveCartesian((-π) + ((2 * π) * a), π / 2, f0((-π) + ((2 * π) * a), π / 2), a, 0, 1) → par2
  33. CurveCartesian(π, ((-π)) / 2 + (π * a), f0(π, ((-π)) / 2 + (π * a)), a, 0, 1) → par4
  34. Zip(Text["d_{" + (a) + "}", (A + Element[lP, a]) / 2], a, 1…n) → lPtxt
  35. CurveCartesian((-π), ((-π)) / 2 + (π * a), f0((-π), ((-π)) / 2 + (π * a)), a, 0, 1) → par3
  36. Zip((x(a), y(a)), a, lP) → lP_{Gr1}
  37. First({aP1, aP2, aP3, aP4, aP5, aP6, aP7, aP8, aP9, aP10}, n) → Output
  38. Vector((1.3 * A), (1.5 * A)) → lvA_a
  39. Zip(Segment[F_o, p], p, lP) → segF_o
  40. Sum(segF_o) → sum_segFo
  41. Sum(seg^(2)) → sum_q
  42. Vector((1.3 * A), (1.1 / 1.7 * Point[O, Vector[(-sumunitA_q)]])) → l1A_q
  43. Vector((1.3 * Zq), (1.5 * Zq)) → lvZq
  44. Vector((1.3 * Zq'), (1.5 * Zq')) → lvZq'
  45. Vector((1.3 * Zq), (1.1 / 1.7 * Point[O, Vector[(-sumunitZ_q)]])) → l1Z_q
  46. Vector((1.3 * Zq'), (1.1 / 1.7 * Point[O, Vector[(-sumunitZ_q')]])) → l1Z_q'
  47. Segment(Zq, Zq') → antipodalAchse
  48. Segment(Zq, Cm_0) → segZq
  49. Segment(Zq', Cm_0) → segZq'
  50. Zip(Segment[Cm_0, p], p, lP) → segC_m
  51. Sum(Zip[a^(2), a, segC_m]) → sum_segCmoq
  52. Zip(Text["P_{" + (a) + "}", b + (0.1, 0.1)], a, 1…n, b, lP_2) → l1
  53. Zip(Segment[(x(a), y(a), -1), (x(a), y(a), f0(x(a), y(a)))], a, {((-π), ((-π)) / 2), ((-π), π / 2), (π, π / 2), (π, ((-π)) / 2)}) → lseg
  54. Translate(q, Vector[(0, 0, -1)]) → q'
  55. RotateText(txt, 90°) → txt1

AI 绘图提示语参考

绘制一个球面上有十个自由移动的点,这些点会生成两个对顶的几何中心。首先创建一个球体,然后在球面上创建十个点。接着,通过计算这些点的位置,找到两个对顶的几何中心。最后,显示这两个中心点。
以上提示语为根据原始绘图命令整理而来,仅供参考。