几何画板教程从入门到精通
《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
口
口
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