軟體工具-數學繪圖-GeoGebra

GeoGebra是專門用來繪製數學公式圖形的軟體,支援windows、macOS和linux,並且提供了網頁線上直接使用的版本,支援多語言包括中文。
整體上操作都很簡單,每個工具都會清晰的中文提示,雖然官方教程很多都是在Youtube上需要梯子才能看,但稍微摸索一下可以很快上手,下面以經典模式為準,隨便記錄幾個操作。

介面佈局
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A 工具區。可以建立各種線、面、體、交叉線等造型。注意很多按鈕點選會彈出更多子層按鈕。
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B 運算區。在這裡寫公式函式。如下圖可以點選左側圓圈關閉某些圖形和點的顯示。
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C 繪圖區。注意繪圖區右上角的按鈕,可以隱藏水平面甚至座標軸,點選齒輪彈出豐富的設定選項,如下圖所示。
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C 繪圖區。點選畫面拖動可以旋轉角度,但似乎無法平移。點選幾何體,右鍵會彈出快速操作,可以刪除,或者通過設定彈出右側屬性面板,修改填充顏色或邊緣粗細。

- D 右上角工具。主要是撤銷、重做和搜尋。最右邊一個相當於全部選單,包含檔案、編輯、檢視、設定等各種功能。其中格局可以更改2D或3D繪圖模式。你也可以在最底部登入註冊使用者。

畫一個球
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右上角主選單,格局,切換到3D繪圖。
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左側計算區輸入x^2+y^2+z^2=10,繪圖區就出現了一個球形。
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當然也可以直接從工具欄中點選球按鈕建立。
可調節的球
繼續上面的公式畫球方法。
- 在下面輸入m=1然後回車,得到一個滑竿。
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點選滑竿自身進入編輯模式,設定最小值最大值和步長0.1。
- 同樣建立n=1和k=1。
- 修改最初的公式為
.
- 拉動m、n、k的滑竿就能改變球的形狀。

image.png
繪製相交線
- 從繪圖區右上角按鈕隱藏水平面。
- 從頂部工具欄建立一個三點平面。可以三個座標軸上分別選一個點。

- 從頂部工具欄建立相交線,點選球和平面。就會得到交叉線。

- 點選交叉線,右鍵建立c的平面圖,就得到如下所示影象,三維繪圖區中拖拽ABC點,右側相交線會同步變化。

繪製旋轉曲面
- 從右上角主選單,新建檔案。
- 計算區輸入sin(x)+2。得到正弦曲線。

- 增加輸入Surface(f,pi 2,xAxis)。得到旋轉曲面。這裡小括號中的f是指上面的f(x)=sin(x)+2曲線,pi 2是旋轉360度,圍繞x軸旋轉。

限定區間旋轉
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繪圖區齒輪,設定y軸向上。
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輸入sqrt(),顯示開根號,根號下輸入10-x^2得到半圓。
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修改為sqrt(10-x^2),1<x<3得到一段弧線。

- 新增輸入Surface(f,pi*2,yAxis)得到一段旋轉的曲面

雙向裁切和旋轉
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先畫一個半球,sqrt(1-x 2-y 2)。
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再用Function方法對它進行裁切,Function(a,0,1,0,1)。a是上面的函式名,然後是x從0到1,y從0到1.

- 然後對這個函式進行旋轉,Rotate(c,pi/4,zAxis),繞z軸旋轉45度。
