摆线(旋轮线)的动态构造与参数方程演示

摆线(旋轮线)的动态构造与参数方程演示
几何画板及绘图内容加载中,请稍等……
2020-07-30 00:40
① 本范例通过GeoGebra动态演示摆线(旋轮线)的生成过程:一个圆沿直线滚动时,圆周上一点所描绘的轨迹曲线。② 核心数学概念包括参数方程、摆线的几何定义、旋转与平移变换,以及曲线长度与面积等微积分应用。③ 作图要点:使用Segment和Circle构造基圆与滚动线段,通过Rotate和Angle控制旋转角度,利用CurveCartesian输入摆线的参数方程(x = r(θ - sinθ), y = r(1 - cosθ)),并借助Textfield、inputBox和滑块(a, n, v)调节半径、圈数和动画速度,配合Play/Pause按钮实现动态播放。④ 适合高中至大学阶段的数学教学,尤其适用于解析几何、参数曲线和微积分入门,也可用于物理中的简谐运动与波动教学。

GeoGebra 命令及参数

  1. Segment(A, T) → b
  2. Circle(A, T) → c
  3. Rotate(T, (-θ), A) → B
  4. Angle(B, A, T) → α
  5. Textfield(r) → inputBox1
  6. CurveCartesian((r * (t - sin(t))), (r * (1 - cos(t))), t, 0, θ) → a
  7. Textfield(n) → inputBox2
  8. Segment(A, B) → d

AI 绘图提示语参考

绘制一条水平基线,并在其上放置一个圆,圆与基线相切。在圆上标记一个切点,该点随圆沿基线滚动而运动。用一条线段连接圆心与切点,并显示圆心到切点的半径。用一条曲线表示该切点滚动的轨迹,即摆线,其形状为一系列连续的拱形。添加一个角度标记,表示圆滚过的角度。提供输入框以调整圆的半径和滚动圈数,并添加滑块控制滚动角度和动画速度,以及播放和暂停按钮。
以上提示语为根据原始绘图命令整理而来,仅供参考。