几何画板教程从入门到精通

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《几何画板》教程 -- 从入门到精通

用几何画板做数理实验

首先请下载安装好几何画板软件,打开几何画板,可以看到如下的窗口,各部分的功能如图所示:

?几何画楼-

图 1-0.1

我们主要认识一下工具箱和状态栏,其它的功能在今后的学习过程中将学会使用。

案例一四人分饼

有一块厚度均匀的三角形薄饼,现在要把它平 均分给四个人,应该如何分?

思路:这个问题在数学上就是如何把一个三角形分成面积相等的四部分。

方案一:画三角形的三条中位线,分三角形所成的四部 分面积相等,(其实四个三角形全等)。如图1-1.2。

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选搔匸具(用鼠标按性不放可弹川) 狀态杆

匚作区

画点工具 制圆匚具

帮助」〕

JI 脚不匸具

图 1-1.1

图 1-1.2

图 1-1.7

方案二:四等分三角形的任意一边,由等底等咼的三角 形面积相等,可以得出四部分面积相等,如图

1-1.3。

用几何画板验证: 第一步:打开几何画板程序,这时出现一个新绘图文件。

说明:如果几何画板程序已经打开,只要由菜单“文件” 第二步:(1)在工具箱中选取“画线段”工具;

(2)在工作区中按住鼠标左键拖动,画出一条线段。如图 1-1.4。

注意:在几何画板中,点用一个空心的圈表示。

第三步:(1)选取“文本”工具;(2)在画好的点上单击左 键,可以标出两点的标签,如图

1-1.5:

注意:如果再点一次,又可以隐藏标签,如果想改标签 为其它字母,可以这样做:

用“文本”工具双击显示的标签,在弹出的对话框中进

第四步:(1)再次选取“画线段”工具,移动鼠标与点 A 重合,按左键拖动画出线段 AC ;⑵画线段BC ,标出标 签C ,如图1-1.7。 注意:在熟悉后,可以先画好首尾相接的三条线段后再 标上标签更方便。

行修改,(本例中我们不做修改)。如图1-1.6

图 1-1.6

在后面的操作中,请观察图形,根据需要标出点或线的 标签,不再 ----- 说明

“新绘图”,也可以新建一个绘图文件。

<3 --------------------------------------------------------------- <3

图 1-1.4

A B

图 1-1.5

第五步:(1)用“选择”工具单击线段AB,这时线段上出现两个正方形的黑块,表示线段处于被选取状态;(2)由

菜单“作图” “中点”,画出线段AB的中点,标上标签。得如图1-1.8。

注意:如果被选取的是点,点的外面会有一个粗黑圆圈。

在几何画板中,选取线段是不包括它的两个端点的,以后的问题都是这样,如果不小心多选了某个对象,可以

按Shift键后用左键再次单击该对象取消选取。

第六步:用同样的方法画出其它两边的中点。得如图

1-1.9。

技巧:最快的方法是:按住Shift不放,用“选择”工具

分别点击三条线段,可以同时选取这三条线段,再由“作图” “画中点”(或按快捷键Ctrl+M),就可以同时画好三条边的中点。

第七步:用“画线段”工具连结DE、EF、FD,得如图

1-1.10 :

技巧:画线段的另一方法,在保证画线工具出现的是“画线段”按钮(不必选取)的前提下。

选取两点后,由菜单“作图”“画线段”,(或按快捷键Ctrl+L),可以画出连结两点的线段。

本例最快的做法:

1、选取“画点”工具,按住Shift键不放在工作区中画

三个点,这时三个顶点都保持选取状态

2、按Ctrl+L,可以同时画出三条边并且三边同时被选取;

3、按Ctrl+M,可以同时画出三边中点且三中点同时被选

取;

4、按Ctrl+L,可以同时画出小三角形三条边,标上标签即可。图1-1.8图1-1.9图1-1.10

第八步:(1)按住Shift键不放,用“选择“工具选取点

A、D、F; (2)由菜单“作图”“多边形内部”填充多

边形内部;(3)保持内部的选取状态,由菜单“度量”

“面积”,可以量出ADF的面积,如图1-1.11。

图1-1.11

图1-1.7

D

第九步:(1)用同样的方法,填充并度量三角形

BDE 、ECF 、DEF ; (2)选取DEF 的内部,由菜 单"显

示”

"颜色”,选择其它颜色,如蓝色,

得到如图1-1.12。

图 1-1.2

注意:在制作过程中,要经常保存文件,以免因意外原因造成文件丢失,以下每一个例子都是这样,不 再加以说明。

归纳结论:

拖动顶点A 、B 、C 中的任一个,可以改变三角形的大小和形状,请观察不同情况下,四部分的面 积是否总是相等?这样做可以完成分饼的任务吗?

说明:这是通过实验来验证数学规律,不能保证结论一定是正确,一般来说,有一些结果经过了人

类的长期实践,大家都公认了它的正确性,这时会把这个结论作为公理直接使用; 而大多数情况下,实

验得到的结果仍然需要进行推理证明。 那么,实验有什么用呢?实验可以帮助我们认识规律, 更容易接 受

知识,并且常常可以让我们找到解决问题的方向。

如有问题,请到几何画板分版,下载案例一供参考。 练习:

1、对于方案二,四等分面积的问题就转化为四等分线段的问题,四等分线段可以用哪些方法?

2、为了方便在改变等分的份数(例如要分成五份)时方法仍然能用,这里介绍利用平行线等分线段的 方法把一条线段四等分。

第一步:(1)选取“画射线”工具;(2)移动鼠标到与点 A 重合,按住左键拖动,画出一条以点A 为端点的射线AD , 得如图1-1.13。

第二步:(1)选取“画点”工具,移动鼠标到射线 AD 上, 在靠近点

A 处单击画出一个点 E ,得如图1-1.14 ;

⑵按住Shift 键不放,用“选择”工具,依次选取点

A 、

E ,由菜单“变换” “标记向量A-E ”。

说明:标记了一个向量后,可以在后面的平移变换中按 这个向量来平移,保证出现若干段相等的线段, 标记向量时,一定要注意选选择点的先后顺序。

面积 ADF =0.77 cm 面积 DBE = 0.77 cm 面积 ECF =0.77 cm 面积 DEF =0.77 cm

C.

A

E

B

第三步:(1)用“选择”工具选取点E,由菜单“变换”

“平移…”,在弹出的对话框中点“确定”即可得一点

E ' (2)选取E ',做同样的操作可以得E ……,这样

做下去,直到得到你想要的若干段相等的线段,这里是四段,如图1-

1.15。

第四步:(1)连结B E ' ('2)同时选取线段B E '、'点E、

E '、E ','由菜单“作图”“平行线”,画出了一组平

行线,如图1-1.16。

第五步:(1)用“选择”工具单击平行线和AB相交处,

得到三个四等分点;

⑵选取所有平行线、射线AD及AD上的点(除A外), 由菜单“显示”

“隐藏对象”,可以隐藏制作过程中

的辅助线。得如图1-1.17。

以下只要连结点C和三个四等分点就行了,……

注意:在最后结果中不需要看到的对象,一般是把它隐藏,如果你选取后删去了它,你会发现你要的四等分点也会消失,这是因为这些点是受辅助线控制的,隐藏的对象只是看不到,但它仍然起作用。隐藏和删除是不同

的。

如有问题,请到几何画板分版,下载案例一的练习供参

考。

3、自己比较一下这两种方法,在只需要四等分的情况下,

哪种方法更具有一般性?

案例二三角形的内角和

图1-1.14

哪种方法方便?,在需要其它等分的情况下,

C

图1-1.16

C

B

A

E

E

E

E'

D

C

图1-1.17

现有一块三角形的木板,用来制作一个半圆形的木盖,请设计一个浪

费比较小并且便于施工的方案。

思路:以三角形较短一边的一半为半径,以三个顶点为圆心画

弧,得到三个扇形后拼成半圆,

图1-2.2

那么,如何知道拼成的一定是一个半圆呢?下面用几何画板做一个实验来说明。

方案:画一个三角形;量三个内角的度数;用几何画板的计算功能计算三个内角的和。如果对于任意的

三角形,总有内角和是180。,那么说明拼成的一定是一个半圆形。

用几何画板验证:

第三步:由菜单“度量”“计算”弹出一个计算

器,依次点击“/ BAC=…”、“ +”、“/ ABC=…”

“ + ”、“/ ACB=…”、“确定”,如图1-2.4。说明:

“/ BAC=…”在本例中是“/ BAC=45.0°” , 这里用省略号表

示,是因为每个人画的图不同,量

出的度数有可能不同,以后类似的问题都这样来表示。

技巧:弹出计算器的方法有:(1)由菜单“度量”

“计算” ;(2)双击工作区中的任一度量值,如“ /

BAC=…”;⑶在工作区中击鼠标右键,由“度量”

“计算”

归纳结论:

如图1-2.2 :

第一步:新建一个几何画板绘图文件。画出三角形

第二步:(1)选取“选择”工具,按住Shift不放, 依次选

取点B、A、C;(2)由菜单中的“度量”

“角度”,量出/ BAC的度数,

用同样的方法度量其它两个角。如图1-2.3

说明:由于每个人画的图不同,度数不一定和图

1-2.3 —样)。

注意:选一个角的关键是角的顶点要第二个选。

ABC

丄 BAC =

45.0?

EABC = 74.6?

2ACB = 60.4?

C

图1-2.3

L BAC = 45.0?

上ABC =

74.6?

上ACB =

上BAC +』ABC + ^ACB = 180.0?

图1-2.4

图1-2.1

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