第一章几何画板简介第一节几何画板知识本讲导学本节是整个课程的开始部分,本节列出了几何画板所有菜单的功能列表,这部分内容一开始不要求掌握,大家在今后的学习中可以逐步掌握这些菜单的使用方法在教学中,会演示几个经典的几何画板作品,让大家对几何画板的强大功能有一个初步的认识几何画板是美国优秀的教育软件之一,原名为TheGeometer'ssketchpad该软件由美国的NicholasJackiw设计,并由NicholasJackiw和ScottSteketee编写制作的人民教育出版社对该软件进行了汉化,并独家出版发行本教程介绍的是《几何画板》4.06中文版,该软件的操作系统可以是Windows32中文版,也可以是Windows95、Windows98、Windows2000、WindowsXP中文版采用下列三种方法之一均可以进入几何画板系统:(1)如果桌面上已建有“几何画板快捷方式”图标,则双击该快捷方式图标即可;(2)单击桌面左下角的“开始”按钮,依次选择“程序”一“几何画板”一“几何画板”,单击即可;(3)单击桌面左下角的“开始”按钮,依次选择“程序”一单击“资源管理器”一找到几何画板所在的文件夹(比如:C:\Sketch),找到文件GSP4.06并双击该文件图标即可。
一、几何画板的窗口和菜单进入几何画板系统后的屏幕画面如图 1.1所示图1.1以下先对各个菜单及其菜单项作简要介绍1.文件Windows窗口相类似关于几何画板的文件存取、打印等方面的操作,与一般新建画板打开一个新的空白的绘图窗口打开打开一个已存在的画板文件(.gsp)保存保存当前绘图窗口中的画板文件另存为同上,但改文件名保存关闭关闭一个绘图窗口文档选项具有分页的功能页面设置设置打印的页面打印预览预览当前绘图窗口画板文件的打印效果打印实际打印当前绘图窗口画板文件退出退出几何画板系统2.编辑关于几何画板的文件编辑、粘贴及按钮设计等方面的基本操作,与一般Windows窗口撤重剪复相类似消撤消上一步操作(快捷方式:Ctrl+Z)复与撤消相反(快捷方式:Ctrl+R)切将选中的内容删除,但寄存在剪贴板中(快捷方式:Ctrl+X)制将选中的内容复制到剪贴板中(快捷方式:Ctrl+C)粘贴图片将剪贴板中的内容复制到当前位置(快捷方式:Ctrl+V)清除将选中的内容删除,也不寄存在剪贴板中操作类按钮用于构造移动、动画、隐藏/显示、序列、链接、滚动等按钮选择所有选择当前绘图窗口中的所有可见对象选择父对象对当前绘图窗口中被选中的对象,给出其是由哪些对象派生而来的。
选择子对象对当前绘图窗口中被选中的对象,给出由其进一步派生出的对象分离/合并具有将点从线上或圆上分离出来(或将点合并到线上或圆上),也可分离或合并文本编辑定义编辑已经有的定义,例如编辑已经有的函数表达式、参数、方程等(快捷方Crtl+E)属性弹出被选择对象的相关属性对话框,了解对象的子对象、父对象参数选项角度、弧度、精确度等的设置3.显示关于几何画板的文字内容、颜色及图形方式等方面的基本操作线型设置选定的线或轨迹为粗线、细线、虚线之一,使对象更突出颜色设置选定的图形的颜色,使对象更突出文本设置选定的标签、符号、度量等文字的字体等隐藏隐藏选定的目标(Ctrl+H)显示所有隐藏显示所有的隐藏目标显示标签显示(或隐藏)被选中对象的标签标签设置当前选中对象标签的属性追踪设置/消除选定目标为轨迹跟踪状态擦除追踪踪迹从屏幕上清除所有自由追踪对象所产生的踪迹动画根据选定的目标条件进行动画运动加速增大对象运动速度减速减小对象运动速度停止动画停止动画显示文本工具栏显示(或隐藏)文本编辑工具显示运动控制台显示(或隐藏)运动控制台显示/隐藏工具箱隐藏工具框,即使得图1.1中绘图窗口左边的几个工具不显示4.作图根据给定的特定条件作出子女级的图形。
表1.1作图的类型作图的前提条件对象上的点一个和一个以上的对象交点两条路径中点一条或多条线段线段(射线、直线)两个或更多个点垂直线一直线型对象和一个或更多个点平行线一个点和一个或更多个直线型对象角平分线三个点,其中第二点为角的顶点以圆心和一点划圆两个点,其中第,点为圆心以圆心和半径划圆一个点和一条线段圆上的弧圆周及两个点(逆时针方向)或圆心、圆上的两个点(逆时针方向)过三点的弧三个点(圆、扇形、弓形、多边形的)内部一个圆、一段弧或多边形顶点(需顺次选择)轨迹一个对象和路径上的一个点5 .变换根据特定的条件进行变换得到子女级的图形标识中心定义用于旋转/缩放的中心点标识镜面定义用于反射的对称轴标识角度定义一个可变的角度,用于动态变换(如:旋转)标识比定义一个可变的比值,用于动态变换(如:缩放)标识向量定义一个可变的向量,用于动态变换(如:平移)标识距离定义一个可变的距离,用于动态变换(如:平移)平移将一个(组)图形平移一段距离得到一个全等形旋转将一个(组)图形绕“标识中心”点旋转一个角度(逆时针为正角),得到一个全等形缩放将一个(组)图形以“标识中心”点为中心缩放得到一个相似形反射将一个(组)图形以“标识镜面”线为对称轴反射得到一个轴对称的全等形。
迭代根据选择的点或参数迭代形成对象或数值6 .度量对特定条件的图形对象给出相关的度量,即数量方面的描述表1.2测算的类型测算的前提(被测算的对象)距离选定两点或一点一线长度选定一条线段斜率选定一个直线型对象(线段、射线或直线)半径选定一个圆、一条弧或一个扇形圆周长选定一个圆的圆周面积选定多边形、圆或扇形选定多边形、圆或扇形角度选定三个点,第二点为角的顶点弧度角选定一条弧、一个扇形或一个弓形弧长选定一条弧、一个扇形或一个弓形比选定两条线段坐标选定一个点横坐标度量点的横坐标值纵坐标度量点的纵坐标值坐标距离度量两点间的距离斜率度量直线的斜率方程选定一个圆或一条直线计算”若选定度量,则可利用选定的度量进行计算;若不选定度量,则为函数型计算器7 .图表决定在绘图窗口中建立/隐藏坐标系,显示坐标系形式,显示方程形式,绘制点等定义坐标系在绘图窗口中建立坐标系标记坐标系在有几个坐标系的情况下,标记某个坐标系为当前坐标系网格在绘图窗口中建立坐标网格显示/隐藏网格显示或隐藏当前坐标系的网格自动吸附网格将所有对象自动吸附到网格上绘制点根据有序数对(x,y)或(r,0),在绘图窗口中绘点新建参数新建一个任意值的参数。
新建函数利用函数式编辑器编辑函数表达式绘制新函数利用函数式编辑器编辑函数表达式,并绘制此函数方程式的图像导数计算函数表达式的导函数表达式制表根据计算值或度量值,绘制表格添加表中记录向表格中添加一行记录移除表中记录删除表格中最后一行记录或所有记录8 .窗口用于生成文档窗口的显示风格层叠窗口同Windows的层叠,把若干个文档窗口象卡片式地展示在应用程序窗口中平铺窗口同Windows的平铺,把若干个文档窗口均匀地展示在应用程序窗口中[其它一些已打开的文档窗口,,]若干个文档窗口的列表9 .帮助提供系统的若干帮助10 .基本作图工具:几何画板的基本作图工具是指对象化了的作图图标用户只要用鼠标选中某个图标,就可以在绘图窗口中进行相应图形的制作基本作图工具有选择工具、点工具、圆工具、直尺工具、标签/注释工具(文本工具)、自定义工具几何画板的参数设置几何画板允许用户对系统参数进行设置使用编辑菜单的参数设置,可以对几何画板对象的单位、颜色、文本等进行修改1 .基本参数设置单击“编辑”菜单的“参数选项”命令,即可打开“参数选项”对话框对话框中有“单位”、“颜色”以及“文本”三个选项卡a)单位对角度、距离以及斜率或比设置单位以及精确度。
其中角度的三种单位选项分别是:弧度,范围是-n~冗;度,范围是方向度,范围是-180-180工b)颜色对几何画板产生的各种几何对象包括画板的背景颜色进行设置,单击相应的颜色块就可以打开颜色选项器淡出淡入效果”时间是指对“追踪”命令所形成的踪迹自动淡出的时间快慢b)文本选中“所有新建的点”表示所有新绘制的点都会自动加上标签选中“度量过的对象”表示所有度量过的对象,几何画板都会自动给他们的点加上标签2 .高级参数设置按住shift键,单击“编辑”菜单的“参数选项”命令,打开“高级参数选项”对话框此时对话框中新增了三个选项卡“导出”、“采样”以及“系统”a片出选中“包含直线和射线上的箭头”,则打印或复制粘贴到其他文件中时,直线或射线会显示箭头输出轨迹质量显示了1x,5x,10x从小到大三种轨迹的打印质量b)采样设置轨迹、函数图像以及迭代的样点数量,数量越大,则轨迹就会越平滑同时,数量越大,则几何画板运算和绘图的速度则会减慢,因此,需要为自己的机器设置一个合适的采样数量C)系统这里设置几何画板的各项性能,允许你编辑几何画板的颜色菜单,还可以把几何画板的参数设置都恢复到初始位置例1把几何画板的工作区颜色改为黑色。
[简要步骤]:(1) 打开“参数选项”的“颜色”对话框,选中“背景”后的色块;(2) 在“颜色选区器”中,选中“黑色”,然后按“确定”,则几何画板的工作区颜色改为黑色第一章几何画板简介练习1 .作一条线段的垂直平分线2 .作一个三角形的外接圆3 .作一个三角形的内切圆4 .作如图所示的扇形并度量该扇形的面积5 .作如图所示的弓形并度量该弓形的面积6 .作一个三角形并度量该三角形的面积和周长7.过圆外一点作圆的切线。