1.构造椭圆
(1)制作椭圆调节拉杆及设置相关公式
构造一条线段AB作为拉杆,在线段上任取一点C,颜色改为绿色。
选中点C度量点值,度量线段AB长度,点击【数据】→【计算】,编辑得到公式如下:
(2)构造圆
构造一个任意点D,选中点D和线段AB,点击【构造】→【以圆心和半径绘圆】。将点D水平平移1厘米,得到点D'。
(3)通过圆上点的缩放,构造椭圆
构造直线DD',在圆上任取一点E,选中点E和直线DD',构造垂线。双击垂足,选中点E,点击【变换】→【缩放】,缩放参数为“C在AB上”,得到点E'。如图2-9-3。
依次选中点E、E',点击【构造】→【轨迹】,得到椭圆。隐藏不必要的对象。如图2-9-2。
2.构造半圆
选中点D和直线,构造垂线,交椭圆一点G。
选中点G和线段AB,点击【构造】→【以圆心和半径绘圆】,取圆和直线GD的交点H,隐藏圆。依次选中点H和点G,点击【构造】→【以圆心和圆周上的点绘圆】,构造圆和直线GD的交点I。依次选中点H、点I和点G,点击【构造】→【圆上的弧】,隐藏不必要的对象。如图2-9-3。
3.半圆的化曲为直
(1)制作控制展开的拉杆
构造一条线段JK,在线段上取一个动点L,颜色改为绿色。选中点L,点击【度量】→【点的值】。
(2)度量所需值及建立相关公式
选中圆弧,右击选择“在弧上绘制点”,选中点值“L在JK上”,得到点M。水平平移点G,水平方向为“AB×π”,得到点G'。依次选中点G'、G、M,点击【度量】→【角度】,得到“∠G'GM”。
点击【数据】→【计算】,编辑得到公式“90°÷∠G'GM”。如图2-9-4。
(3)构造半圆的展开
双击点G,选中点H,点击【变换】→【缩放】,点击公式“90°÷∠G'GM”,得到缩放后的点H'。依次选中点H'和点G,点击【构造】→【以圆心和圆周上的点绘制圆】。
选中点G和点M构造射线,交圆于点N。依次选中点H'、点N、点G,构造圆上的弧,隐藏不必要的对象。如图2-9-5。
4.利用半圆,构造椭圆的展开
(1)椭圆的部分展开
在圆弧构造一个动点O,构造直线GG',选中点O和直线GG',构造垂线交直线GG'于一点P。
双击点P,选中点O,点击【变换】→【缩放】,点击公式“C在AB上”,得到点0'。
选中点O和点O',点击【构造】→【轨迹】,隐藏不必要的对象。如图2-9-6。
(2)所有椭圆的展开
双击直线GD,选中点O',点击【变换】→【反射】,得到反射点O''。
构造圆柱的高GQ,依次选中点G、点Q,点击【变换】→【标记向量】,选中点O",点击【变换】→【平移】,得到点O''',构造线段O''O'''。同上步骤平移点O'并构造线段。
选中动点O和点O",点击【构造】→【轨迹】。同上步骤,分别选中点O和平移后的点,依次构造轨迹。拉动点O至最下。如图2-9-7。
5.构造边缘的高线
(1)双击点G,选中点H',点击【变换】→【缩放】,点击“C在AB上”,得到点H"。选中H"和直线GD,构造垂线,交轨迹于点R、S。
(2)选中点R、S,点击【变换】→【平移】,得到平移后的点,用线段连接,隐藏不必要的对象。如图2-9-8。
6.构造最终显示展开后的长方形
(1)构造基础长方形
双击直线GQ,选中点G',点击【变换】→【反射】,得到反射点G"。选中G'、G",点击【变换】→【平移】,得到平移后的点,连接线段构造长方形,隐藏直线GG'。
(2)构造展开后的长方形
选中四边形,点击【编辑】→【操作按钮】→【隐藏/显示】。
点击【数据】→【计算】,编辑得到如下公式:
双击点G,选中长方形,点击【变换】→【缩放】,点击公式“1/(1-sgn(1-L在JK上))”,进行缩放。点击操作按钮隐藏长方形。
7.调整美观
隐藏不必要的对象。