几何变换与概率统计可视化综合演示
2018-11-18 15:36
本数学范例展示了一个综合性的几何构造与可视化模型。通过运用点、交点、向量、射线、线段等基础几何元素，结合平移、旋转等几何变换命令，构建了复杂的几何图形。同时，利用数列、条件判断及角度计算，该模型可能用于演示随机实验或正态分布等概率统计概念的几何可视化。范例中包含丰富的动态对象与文本标签，适合用于探索几何关系与统计分布的内在联系。
所属专题
GeoGebra探究平行四边形面积
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<element type="vector" label="u">
<show object="true" label="false" ev="4"/>
<condition showObject="o ∧ I ≠ F"/>
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="3"/>
<selectionAllowed val="false"/>
<coords x="0" y="4" z="0"/>
<lineStyle thickness="2" type="0" typeHidden="1"/>
<coordStyle style="cartesian"/>
<startPoint exp="I"/>
</element>
<command name="Vector">
<input a0="J" a1="I"/>
<output a0="v"/>
</command>
<element type="vector" label="v">
<show object="true" label="false" ev="4"/>
<condition showObject="o ∧ I ≠ F"/>
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0"/>
<layer val="1"/>
<labelOffset x="-2" y="0"/>
<labelMode val="3"/>
<selectionAllowed val="false"/>
<coords x="0" y="-4" z="0"/>
<lineStyle thickness="2" type="0" typeHidden="1"/>
<coordStyle style="cartesian"/>
<startPoint exp="J"/>
</element>
<command name="Midpoint">
<input a0="I" a1="J"/>
<output a0="K"/>
</command>
<element type="point" label="K">
<show object="false" label="true"/>
<objColor r="64" g="64" b="64" alpha="0"/>
<layer val="0"/>
<labelMode val="0"/>
<coords x="4" y="2" z="1"/>
<pointSize val="3"/>
<pointStyle val="0"/>
</element>
<expression label="text1" exp=""高""/>
<element type="text" label="text1">
<show object="false" label="false" ev="4"/>
<objColor r="255" g="0" b="0" alpha="0"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
<fixed val="true"/>
<font serif="false" sizeM="1" size="0" style="1"/>
<startPoint exp="K"/>
<labelOffset x="-36" y="8"/>
</element>
<command name="Midpoint">
<input a0="b"/>
<output a0="L"/>
</command>
<element type="point" label="L">
<show object="false" label="true"/>
<objColor r="64" g="64" b="64" alpha="0"/>
<layer val="0"/>
<labelMode val="0"/>
<coords x="-1.5" y="0" z="1"/>
<pointSize val="3"/>
<pointStyle val="0"/>
</element>
<expression label="text2" exp=""底""/>
<element type="text" label="text2">
<show object="false" label="false" ev="4"/>
<objColor r="255" g="0" b="0" alpha="0"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
<fixed val="true"/>
<font serif="false" sizeM="1" size="0" style="1"/>
<startPoint exp="L"/>
<labelOffset x="-8" y="30"/>
</element>
<expression label="text3" exp=""平行四邊形的面積 = ""/>
<element type="text" label="text3">
<show object="false" label="false" ev="11"/>
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0"/>
<layer val="0"/>
<labelMode val="0"/>
<fixed val="true"/>
<font serif="false" sizeM="1" size="0" style="1"/>
<absoluteScreenLocation x="9" y="230"/>
</element>
<expression label="text4" exp=""底 × 高""/>
<element type="text" label="text4">
<show object="true" label="false" ev="11"/>
<condition showObject="o ∧ p"/>
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0"/>
<layer val="0"/>
<labelMode val="0"/>
<fixed val="true"/>
<font serif="false" sizeM="1" size="0" style="1"/>
<absoluteScreenLocation x="234" y="230"/>
</element>
<element type="boolean" label="o">
<value val="false"/>
<show object="true" label="false" ev="3"/>
<objColor r="255" g="0" b="0" alpha="0"/>
<layer val="0"/>
<labelOffset x="352" y="157"/>
<labelMode val="0"/>
<checkbox fixed="true"/>
<caption val="結論"/>
</element>
<element type="boolean" label="p">
<value val="false"/>
<show object="false" label="false" ev="3"/>
<objColor r="255" g="0" b="0" alpha="0"/>
<layer val="0"/>
<labelOffset x="352" y="207"/>
<labelMode val="0"/>
<checkbox fixed="true"/>
<caption val="答案"/>
</element>
<command name="Angle">
<input a0="J" a1="I" a2="Translate[I, Vector[If[x(I) > x(C), Vector[C], Vector[(-C)]]]]"/>
<output a0="α"/>
</command>
<element type="angle" label="α">
<angleStyle val="1"/>
<value val="1.5707963267948966"/>
<show object="true" label="false" ev="4"/>
<condition showObject="o ∧ I ≠ F"/>
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="2"/>
<lineStyle thickness="2" type="0" typeHidden="1"/>
<arcSize val="30"/>
</element>
<expression label="xmax" exp="ceil(x(Corner[3]))" />
<element type="numeric" label="xmax">
<value val="12"/>
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
</element>
<expression label="xmin" exp="floor(x(Corner[1]))" />
<element type="numeric" label="xmin">
<value val="-10"/>
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
</element>
<expression label="ymax" exp="ceil(y(Corner[3]))" />
<element type="numeric" label="ymax">
<value val="6"/>
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
</element>
<expression label="ymin" exp="floor(y(Corner[1]))" />
<element type="numeric" label="ymin">
<value val="-3"/>
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
</element>
<element type="boolean" label="q">
<value val="false"/>
<show object="true" label="true"/>
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0"/>
<layer val="1"/>
<labelOffset x="18" y="1"/>
<labelMode val="3"/>
<checkbox fixed="true"/>
<ggbscript onUpdate="ShowGrid[q]"/>
<caption val="格線"/>
</element>
<element type="boolean" label="show_b">
<value val="false"/>
<show object="false" label="true"/>
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
<checkbox fixed="true"/>
</element>
<element type="boolean" label="show_a">
<value val="false"/>
<show object="false" label="true"/>
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
<checkbox fixed="true"/>
</element>
<element type="boolean" label="show_c">
<value val="false"/>
<show object="false" label="true"/>
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
<checkbox fixed="true"/>
</element>
<element type="boolean" label="show_d">
<value val="false"/>
<show object="false" label="true"/>
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
<checkbox fixed="true"/>
</element>
<element type="boolean" label="show_{height}">
<value val="false"/>
<show object="false" label="true"/>
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
<checkbox fixed="true"/>
</element>
<element type="boolean" label="show_e">
<value val="false"/>
<show object="false" label="true"/>
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
<checkbox fixed="true"/>
</element>
<element type="boolean" label="show_f">
<value val="false"/>
<show object="false" label="true"/>
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
<checkbox fixed="true"/>
</element>
<element type="boolean" label="show_g">
<value val="false"/>
<show object="false" label="true"/>
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
<checkbox fixed="true"/>
</element>
<element type="boolean" label="show_h">
<value val="false"/>
<show object="false" label="true"/>
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
<checkbox fixed="true"/>
</element>
<command name="Segment">
<input a0="I" a1="J"/>
<output a0="r"/>
</command>
<element type="segment" label="r">
<show object="false" label="false" ev="4"/>
<condition showObject="o"/>
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0"/>
<layer val="1"/>
<labelOffset x="-77" y="5"/>
<labelMode val="3"/>
<ggbscript val="SetValue[show_{height}, !show_{height}]
ShowLabel[r, show_{height}]"/>
<coords x="-4" y="0" z="16"/>
<lineStyle thickness="6" type="0" typeHidden="1"/>
<eqnStyle style="implicit"/>
<outlyingIntersections val="false"/>
<keepTypeOnTransform val="true"/>
<caption val="%v cm"/>
</element>
<expression label="M" exp="((n' * x(C)), y(A))" type="point" />
<element type="point" label="M">
<show object="false" label="true"/>
<objColor r="68" g="68" b="68" alpha="0"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
<coords x="-6" y="4" z="1"/>
<pointSize val="4"/>
<pointStyle val="0"/>
</element>
<command name="Sequence">
<input a0="Polygon[Element[list1, i], Element[list2, i], Element[list2, i + 1], Element[list1, i + 1]]" a1="i" a2="1" a3="n - 1"/>
<output a0="l_{11}"/>
</command>
<element type="list" label="l_{11}">
<show object="false" label="true" ev="4"/>
<objColor r="0" g="100" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
<lineStyle thickness="5" type="0" typeHidden="1"/>
<listType val="polygon"/>
<pointSize val="5"/>
<pointStyle val="-1"/>
</element>
<expression label="l_{12}" exp="{Polygon[A, M, Element[list1, n + 1], If[n ≥ 1, Element[list1, n], B], If[n ≥ 1, Element[list2, n], B]]}" />
<element type="list" label="l_{12}">
<show object="false" label="true" ev="4"/>
<objColor r="0" g="100" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
<lineStyle thickness="5" type="0" typeHidden="1"/>
<pointSize val="5"/>
<pointStyle val="-1"/>
</element>
<expression label="listplast" exp="{If[more, Polygon[D, M, Element[list1, n']]]}" />
<element type="list" label="listplast">
<show object="false" label="false" ev="4"/>
<objColor r="0" g="100" b="0" alpha="0.20000000298023224"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
<algebra labelVisible="false"/> <lineStyle thickness="2" type="0" typeHidden="1"/>
<pointSize val="5"/>
<pointStyle val="-1"/>
</element>
<command name="Vector">
<input a0="C - (0, 1)" a1="B - (0, 1)"/>
<output a0="s"/>
</command>
<element type="vector" label="s">
<show object="false" label="true" ev="4"/>
<objColor r="0" g="0" b="255" alpha="0"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
<algebra labelVisible="false"/> <coords x="3" y="0" z="0"/>
<lineStyle thickness="5" type="0" typeHidden="1" opacity="178"/>
<coordStyle style="cartesian"/>
<startPoint x="-3" y="-1" z="1"/>
</element>
<command name="Sequence">
<input a0="Polygon[D, A, Element[list2, i], Element[list1, i]]" a1="i" a2="1" a3="n"/>
<output a0="l1'"/>
</command>
<element type="list" label="l1'">
<show object="false" label="true" ev="4"/>
<objColor r="0" g="100" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
<lineStyle thickness="5" type="0" typeHidden="1"/>
<pointSize val="5"/>
<pointStyle val="-1"/>
</element>
<expression label="a_1" exp="(t * r)" />
<element type="numeric" label="a_1">
<value val="0"/>
<symbolic val="true" />
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
</element>
<command name="If">
<input a0="t < 1" a1="0" a2="If[t ≥ 1 ∧ t ≤ 2, t - 1, 1]"/>
<output a0="t2"/>
</command>
<element type="numeric" label="t2">
<value val="0"/>
<symbolic val="true" />
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
<algebra labelVisible="false"/></element>
<command name="If">
<input a0="t < 2" a1="0" a2="If[t ≥ 2 ∧ t ≤ 3, t - 2, 1]"/>
<output a0="t3"/>
</command>
<element type="numeric" label="t3">
<value val="0"/>
<symbolic val="true" />
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
</element>
<command name="If">
<input a0="t < 3" a1="0" a2="If[t ≥ 3 ∧ t ≤ 4, t - 3, 1]"/>
<output a0="t4"/>
</command>
<element type="numeric" label="t4">
<value val="0"/>
<symbolic val="true" />
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
</element>
<command name="If">
<input a0="t < 4" a1="0" a2="If[t ≥ 4 ∧ t ≤ 5, t - 4, 1]"/>
<output a0="t5"/>
</command>
<element type="numeric" label="t5">
<value val="0"/>
<symbolic val="true" />
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
</element>
<command name="Union">
<input a0="l_{11}" a1="l_{12}"/>
<output a0="l1"/>
</command>
<element type="list" label="l1">
<show object="false" label="true"/>
<objColor r="0" g="100" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
<lineStyle thickness="5" type="0" typeHidden="1"/>
<pointSize val="5"/>
<pointStyle val="-1"/>
</element>
<expression label="l0" exp="{Polygon[B, C, Element[list2, 1]]}" />
<element type="list" label="l0">
<show object="false" label="false" ev="4"/>
<objColor r="0" g="100" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
<algebra labelVisible="false"/> <lineStyle thickness="5" type="0" typeHidden="1"/>
<pointSize val="5"/>
<pointStyle val="-1"/>
</element>
<expression label="l0'" exp="{Polygon[{A, B, C, D}]}" />
<element type="list" label="l0'">
<show object="false" label="true" ev="4"/>
<objColor r="0" g="100" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
<algebra labelVisible="false"/> <lineStyle thickness="5" type="0" typeHidden="1"/>
<pointSize val="5"/>
<pointStyle val="-1"/>
</element>
<expression label="num" exp="n' + more" />
<element type="numeric" label="num">
<value val="3"/>
<symbolic val="true" />
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
</element>
<command name="RemoveUndefined">
<input a0="Union[l0, l1]"/>
<output a0="listp"/>
</command>
<element type="list" label="listp">
<show object="false" label="true"/>
<objColor r="0" g="100" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
<algebra labelVisible="false"/> <lineStyle thickness="5" type="0" typeHidden="1"/>
<pointSize val="5"/>
<pointStyle val="-1"/>
</element>
<expression label="movedlistplast" exp="{Translate[Element[listplast, 1], Vector[(If[t ≥ 0 ∧ t ≤ 1, t, 1] * w) + (If[t ≤ 1, 0, t > 1 ∧ t ≤ num, t - 1] * s)]]}" />
<element type="list" label="movedlistplast">
<show object="true" label="true" ev="4"/>
<objColor r="0" g="100" b="0" alpha="0.20000000298023224"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
<algebra labelVisible="false"/> <lineStyle thickness="0" type="0" typeHidden="1"/>
<pointSize val="5"/>
<pointStyle val="-1"/>
</element>
<command name="Sequence">
<input a0="Translate[Element[listp, i], Vector[(If[t ≥ 0 ∧ t ≤ 1, t, 1] * w) + (If[t ≤ 1, 0, t > 1 ∧ t ≤ i, t - 1, i - 1] * s)]]" a1="i" a2="1" a3="n' + If[¬more, 1, 0]"/>
<output a0="movedlistp"/>
</command>
<element type="list" label="movedlistp">
<show object="true" label="true" ev="4"/>
<objColor r="0" g="100" b="0" alpha="0.20000000298023224"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
<algebra labelVisible="false"/> <lineStyle thickness="0" type="0" typeHidden="1"/>
<pointSize val="5"/>
<pointStyle val="-1"/>
</element>
<command name="Union">
<input a0="list1" a1="{D}"/>
<output a0="list1'"/>
</command>
<element type="list" label="list1'">
<show object="false" label="false" ev="4"/>
<objColor r="255" g="0" b="0" alpha="0"/>
<layer val="0"/>
<labelMode val="0"/>
<lineStyle thickness="2" type="0" typeHidden="1"/>
<pointSize val="5"/>
<pointStyle val="1"/>
</element>
<command name="Union">
<input a0="Sequence[((i * x(C)), ((m * x(C)) * i)), i, 0, n]" a1="{A}"/>
<output a0="list2'"/>
</command>
<element type="list" label="list2'">
<show object="false" label="false" ev="4"/>
<objColor r="0" g="255" b="0" alpha="0"/>
<layer val="0"/>
<labelMode val="0"/>
<lineStyle thickness="2" type="0" typeHidden="1"/>
<pointSize val="5"/>
<pointStyle val="1"/>
</element>
<command name="Sequence">
<input a0="Segment[Element[list1', i], Element[list1', i + 1]]" a1="i" a2="1" a3="n'"/>
<output a0="lists1"/>
</command>
<element type="list" label="lists1">
<show object="false" label="true"/>
<objColor r="0" g="100" b="0" alpha="0"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
<lineStyle thickness="5" type="0" typeHidden="1"/>
<pointSize val="5"/>
<pointStyle val="-1"/>
</element>
<command name="Sequence">
<input a0="Translate[Element[lists1, i], Vector[(If[t ≥ 0 ∧ t ≤ 1, t, 1] * w) + (If[t ≤ 1, 0, t > 1 ∧ t ≤ i + 1, t - 1, i] * s)]]" a1="i" a2="1" a3="n' + If[¬more, 1, 0]"/>
<output a0="movedlists1"/>
</command>
<element type="list" label="movedlists1">
<show object="true" label="true" ev="4"/>
<condition showObject="t > 0"/>
<objColor r="0" g="100" b="0" alpha="0"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
<algebra labelVisible="false"/> <lineStyle thickness="3" type="0" typeHidden="1"/>
<pointSize val="5"/>
<pointStyle val="-1"/>
</element>
<command name="Sequence">
<input a0="Segment[Element[list2', i], Element[list2', i + 1]]" a1="i" a2="1" a3="n'"/>
<output a0="lists2"/>
</command>
<element type="list" label="lists2">
<show object="false" label="true"/>
<objColor r="0" g="100" b="0" alpha="0"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
<lineStyle thickness="5" type="0" typeHidden="1"/>
<pointSize val="5"/>
<pointStyle val="-1"/>
</element>
<command name="Sequence">
<input a0="Translate[Element[lists2, i], Vector[(If[t ≥ 0 ∧ t ≤ 1, t, 1] * w) + (If[t ≤ 1, 0, t > 1 ∧ t ≤ i, t - 1, i - 1] * s)]]" a1="i" a2="1" a3="n' + If[¬more, 1, 0]"/>
<output a0="movedlists2"/>
</command>
<element type="list" label="movedlists2">
<show object="true" label="true" ev="4"/>
<condition showObject="t > 0"/>
<objColor r="0" g="100" b="0" alpha="0"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
<lineStyle thickness="3" type="0" typeHidden="1"/>
<pointSize val="5"/>
<pointStyle val="-1"/>
</element>
<command name="Union">
<input a0="Sequence[(x(F), ((m * x(C)) * i)), i, 0, n]" a1="{G}"/>
<output a0="list3"/>
</command>
<element type="list" label="list3">
<show object="false" label="true"/>
<objColor r="0" g="255" b="0" alpha="0"/>
<layer val="0"/>
<labelMode val="0"/>
<lineStyle thickness="2" type="0" typeHidden="1"/>
<pointSize val="5"/>
<pointStyle val="1"/>
</element>
<command name="Sequence">
<input a0="Segment[Element[list3, i], Element[list3, i + 1]]" a1="i" a2="1" a3="n'"/>
<output a0="lists3"/>
</command>
<element type="list" label="lists3">
<show object="false" label="true"/>
<objColor r="0" g="100" b="0" alpha="0"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
<algebra labelVisible="false"/> <lineStyle thickness="5" type="0" typeHidden="1"/>
<pointSize val="5"/>
<pointStyle val="-1"/>
</element>
<command name="Sequence">
<input a0="Translate[Element[lists3, i], Vector[(If[t ≤ i, 0, If[t ≥ i ∧ t < i + 1, t - i, 1]] * s)]]" a1="i" a2="1" a3="n'"/>
<output a0="movedlists3"/>
</command>
<element type="list" label="movedlists3">
<show object="true" label="true" ev="4"/>
<condition showObject="t > 1"/>
<objColor r="0" g="100" b="0" alpha="0"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
<algebra labelVisible="false"/> <lineStyle thickness="3" type="0" typeHidden="1"/>
<pointSize val="5"/>
<pointStyle val="-1"/>
</element>
<expression label="movedbasel" exp="{Segment[Translate[B, Vector[(If[t < 1, t, 1] * w)]], Translate[C, Vector[(If[t < 1, t, 1] * w)]]]}" />
<element type="list" label="movedbasel">
<show object="true" label="false"/>
<objColor r="0" g="100" b="0" alpha="0"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
<lineStyle thickness="3" type="0" typeHidden="1"/>
<pointSize val="5"/>
<pointStyle val="-1"/>
</element>
<expression label="movedbaseu" exp="{Segment[Translate[A, Vector[(If[t < 1, t, 1] * w) + (If[t < 1, 0, t - 1] * s)]], Translate[D, Vector[(If[t < 1, t, 1] * w) + (If[t < 1, 0, t - 1] * s)]]]}" />
<element type="list" label="movedbaseu">
<show object="true" label="false" ev="4"/>
<condition showObject="x(D') < x(G)"/>
<objColor r="0" g="100" b="0" alpha="0"/>
<layer val="1"/>
<labelMode val="0"/>
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<expression label="text6" exp=""拖拉紅點，改變平行四邊形的形狀。（點擊邊，可顯示它的長度。）""/>
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<expression label="text7" exp=""拖拉藍點，將著色部份移到長方形內。
平行四邊形的面積是多少？""/>
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<expression label="text5" exp=""如何計算平行四邊形的面積？""/>
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