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本节导学

本节介绍了如何利用“轨迹”命令画函数以及参数方程的图像。利用轨迹命令可以画一些利用“图表”菜单不能作出的函数图像,而且可以更好的控制函数图像的动态变化,在绘制函数图像中十分重要,是本章的重点也是难点。

利用轨迹画函数的一般方法

“作图”菜单中的“轨迹”命令是几何画板的重要功能,利用它不仅能作出各种动态图形的轨迹,而且还能作出各种函数图像。利用“轨迹”功能作出的函数图像,是利用点的动态变化来作图,这样可以通过点的运动来控制函数图像的动态变化,体现特殊的动态效果,这在数学课件制作中是非常有用的功能。

要作出对象的轨迹,要选中两个对象:一个对象叫主动点,它必须在某个运动路径上(可以看作确定一个函数的定义域),例如线段、射线、直线、圆、多边形等;然后是被动对象,即由主动点产生的、与主动点有内在联系的结果对象(可以看作确定函数的对应方式),然后再单击“作图”中的“轨迹”,即可作出轨迹。

例1 作函数的图像; 教师精讲

[简要步骤]:

(1)显示坐标轴AB,利用图表菜单中“绘制点”命令,在对话框中分别输入6.28()和0,并确认,得点C,0),(也可以利用计算器算得数值和0,依次选中和0,利用图表菜单中“绘制点”,得点C,0);)连接原点AC,得线段AC

(2)在线段AC上任取一点D(注意在线段AC呈高亮时取点D,这里的点D的横坐标xD满足,这一点十分关键),再显示坐标轴AB

(3)利用度量菜单,度量点D的横坐标。

(4)将角度单位设置成“弧度”状态,利用计算器计算出sin(xD)(注意观察图5.10的计算器示例,留意其中的若干函数,了解其作用是十分有益的);

图5.10

(5)依次选取横坐标xD、sin(xD)(注意:切不可颠倒次序),利用图表菜单中“绘制点”,得轨迹点E

(6)选取主动点D和轨迹点E,利用作图菜单中“轨迹”命令,即得y =sinx的图像。

例2 作函数的图像,要求其中ahk的大小及其符号能随时改变。 教师精讲

[简要步骤]

(1)显示坐标轴,在坐标轴x的负半轴上任取两点CD,过此两点分别作x轴的垂线;

(2)类似地,在坐标轴y的负半轴上任取一点E,过此点作y轴的垂线;

(3)分别在三条垂线上各取一点FGH,并与坐标轴上的点连接成三条线段FCGDHE,显示线段的标签,并分别将标签改为ahk,隐藏三条垂线;

(4)在x轴上任取一点M,度量点HM的横坐标和FG的纵坐标yFyG,将度量值的标签相应地修改为hxak

(5)选中度量akhx,利用计算器计算出a(x-h)2+k

(6)依次选中度量xa(x-h)2+k,利用图表菜单中的“绘制xy)”,绘制点Pxa(x-h)2+k);

(7)选中点PM,利用作图菜单中“轨迹”,即得图5.11所示的抛物线;

(8)过点G作辅助虚线平行于x轴,过点H作辅助虚线平行于y轴;

(9)隐藏不必要的度量和点线,即得图5.11。

图5.11

拖动点F(上下拖动,以改变a的值),可见抛物线的开口变化;

拖动点G(上下拖动,以改变k的值),可见抛物线的顶点在垂直方向上的变化;

拖动点H(左右拖动,以改变h的值),可见抛物线的顶点在水平方向上的变化。

例3 画分段函数F(x)=的图像。 教师精讲

[简要步骤]

x轴上画线段CD

在线段CD上画两点,分别为EFF在E的右边);

度量EF的横坐标;

计算sgn(x-)=-1.00,sgn(=1.00;

再计算( sgn(x-)+1)/2和(sgn(+1)/2;

计算( sgn(x-)+1)/2*+(sgn(+1)/2[1-()];

画点,作轨迹。

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