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怎么快速地对平面图形进行垂极变换?

垂极点的定义是相对于三角形和直线而言的。给出△ABC和直线L,A、B、C在L上的正投影是A'、B'、C';从A'出发向直线BC作垂线,从B'出发向直线AC作垂线,从C'出发向直线AB作垂线;这三条垂线共点于T,这个点T就称为△ABC关于直线L的垂极点。如果固定A、B和L的位置,而C是曲线∑上的动点,那么T的轨迹曲线Ω就是∑相对于A、B、L的垂极变换的像。
工具/原料
1

电脑

2

网络画板

方法/步骤
1

先作图验证一下,垂极点是否真的存在。

2

既然垂极点是切实存在的,那么就可以进行垂极变换。先来看看圆的垂极变换图形是什么!这里有一个技巧,就是“附着/脱离”功能。在平面上合适的位置画一个圆形,然后选择点C和圆,点击“附着/脱离”按钮,C就变成了圆上的动点了。

3

依次选择C、T,构造T的轨迹Ω。下图中的紫色曲线就是T的轨迹Ω,而红色的圆就是∑。

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当拖动圆∑的位置的时候,Ω是要发生变化的。

5

改变圆的大小,Ω也会变化。

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如果∑是一个椭圆,看看Ω是什么情形!先把上面的课件另存一下,然后选择C点(注意,不要选择圆),点击“附着/脱离”按钮,点C就从圆上脱离出来了。接着,画一个椭圆,把C附着到椭圆上,进而构造T的轨迹Ω,步骤和上面的第2、3步大同小异。注意,当C从圆上脱离下来之后,T的轨迹立刻消失了。

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把上面椭圆的垂极变换另存一下,看看三角形的垂极变换是什么形状!步骤就不去罗嗦了。

8

看看三叶草曲线的垂极变换图形。如果要观察变化,可以整体移动A、B、L的位置。

注意事项

垂极点的变换,在中等几何学里面有很重要的作用!大家应该多了解一些相关内容!

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