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知识讲解练一练   

一、缩放变换简介 教师精讲

缩放是指对象关于“标记的中心”按“标记的比”进行位似变换。首先要构造一个准备要缩放的对象,然后标记一个缩放中心,再选中要进行缩放的对象,打开“变换”菜单的“缩放”命令,则出现如图3.15所示的缩放对话框:

图3.15

如果选择固定比,则在对话框中输入一个分数作为缩放的比率,单击“缩放”按钮则几何画板作以标记中心为位似中心,输入的比率为缩放比的位似变换。如果这个比率比1小,则新图形比原图形更靠近中心点,且图形缩小;如果这个比率比1大,则新图形比原图形离中心点更远,且图形放大。

如果选择标记比,则一般要事先先标记一个比例,这个命令才可用。

其中标记比的方法有:

(1)选中两条线段,选择“变换”菜单的“标记线段比”命令(此命令会根据选中的对象而改变),标记以第一条线段长为分子,第二条线段长为分母的一个比,这种方法也可以事先不标记,在弹出“缩放对话框”后依次单击两条线段来标记。

(2)选中度量得的比(数值),选择“变换”菜单的“标记比值”命令,可以标记一个比。在弹出“缩放对话框”后单击工作区中的相应数值也可以“现场”标记一个比。

(3)选中同一直线上的三点,选择“变换”菜单的“标记比”命令,可以标记以一、三点距离为分子,一、二点距离为分母的一个比。这种方法控制比最为方便,根据方向的变化,比值可以是正、零、负等。

二、典型例题

例5 相似三角形。 教师精讲

[简要步骤]:

(1)画△ABC

(2)画一条直线,隐藏直线上的两个控制点,如图3.16所示;

图3.16

(3)在直线上画三个点DEF,依次选取点DEF,选择“变换”菜单的“标记比”命令,标记一个比;

(4)双击点A,标记点A为旋转中心;

(5)选取三角形的三边和三个顶点,选择“变换”菜单的“缩放”命令,弹出缩放对话框后进行如图3.17所示的设置。

图3.17

(6)拖动点F在直线上移动,可以看到相似三角形的变化,还可以通过度量相关的值来帮助理解(如度量三角形对应边的比、对应角、面积等)。

通过拖动点F,让图形动态发生变化,以下三图是F点所在三个不同位置对相似三角形位置的影响:

图3.18

二、典型例题

例6 作一个“模拟万花筒”,包含8个全等的大三角形、8个全等的小三角形,大三角形和小三角形是相似的。

教师精讲

[简要步骤]:

(1)作3个同心圆,分别在圆上作点E、F、G

(2)过点A作直线交圆于H、I两点,过A作直线HI的垂线,如图3.19;

(3)依次单击选中点EFG,利用作图菜单的“构造三角形内部”作三角形EFG的内部;


图3.19

(4)双击直线HI,将其标记为变换镜面,选中三角形EFG的内部及顶点,作反射变换,得到三角形及其内部;

(5)双击HI的垂线,将其标记为变换镜面,作三角形EFG和三角形的反射变换,得到三角形及其内部;

(6)利用旋转变换,把三角形EFG、旋转,得到四个三角形,将它们的内部颜色设置为红色;

(7)双击点A,将其标记为变换中心,选择这8个三角形的内部,打开缩放菜单命令,在“固定比”中分别输入1、3,得到8个小三角形,将其颜色改为黄色,如图3.20;

(8)分别度量点E的横坐标和纵坐标。选取所有黄色三角形的内部和度量值“x=-1.79”,选择“显示”中的“颜色”命令,再选择“参数”,在“颜色参数”对话框中分别输入“-5”和“5”,单击“确定”按钮。选取所有红色三角形的内部和度量值“y=3.80”,重复以上操作;

(9)选取点EFG,做动画按钮,单击“运动点”,就可以看到一个变化的万花筒。


图3.20

例7 利用仿射变换:作一个椭圆。 教师精讲

[简要步骤]:

(1)新建一个绘图窗口,在绘图窗口中利用图表菜单中“定义坐标系”作出一个直角坐标系,原点为A,单位点为B(1,0),在x轴上任选点C

(2)以A为圆心,C为圆周上一点画圆,在圆周上任取一点D

(3)利用测算菜单中“横坐标”、“纵坐标”度量出点D的坐标;

(4)再利用度量菜单中“计算”,使用计算器计算出xE =yE

的值,从而得到点E的坐标(xDyD);

(5)选中xEyE,利用图表菜单中的“绘制点”,绘制出点E

(6)选中主动点D和被动点E,利用作图菜单中“轨迹”,即可作出一个椭圆(如图3.21)。

读者可改变两个角的度数,进而观察椭圆相应的变化情况。

图3.21

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