【平面几何】怎么了解直线的垂心变换像?

 时间:2026-02-18 07:47:52

1、给定两定点A和B,连接直线AB。在直线外任取动点C,然后构造△ABC的垂心D。

【平面几何】怎么了解直线的垂心变换像?

2、选中C和D,创建自定义变换,命名为【垂心变换】。

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3、此时,在这个课件里面,就有了【垂心变换】工具了。

【平面几何】怎么了解直线的垂心变换像?

4、选择一个几何图形,再点击【垂心变换】工具按钮,就可以得到相应的变换像。

这就是网络画板【自定义变换】功能的便捷之处。

【平面几何】怎么了解直线的垂心变换像?

1、做任意不与直线AB重合的直线l(绿色),再构造直线l的垂心变换像(红色),可以发现,得到的曲线很像【双曲线】。

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2、改变直线l的位置,【双曲线】的位置也随之改变。

【平面几何】怎么了解直线的垂心变换像?

1、使用Mathematica进行符号计算,来确定直线的垂心变换像的参数方程。

假设A和B的横坐标分别是±1,纵坐标是0,C的坐标是{m,n},求出D的坐标。

DD = Solve[{(AA - {x, y}).(BB - CC) == 0,

     (BB - {x, y}).(AA - CC) == 0}, {x, y}] // Values // Flatten。

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2、用自定义函数,写出【垂心变换】的变换规则。

chuixinbianhuan[{m_, n_}] := {m, -((-1 + m^2)/n)}。

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3、对直线y=k*x+b进行【垂心变换】,需要用到直线的参数方程。

chuixinbianhuan[{t, k*t + b}]。

得到的是变换像的参数方程。

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4、消去参数t,算出变换像的隐函数方程。

Eliminate[{x, y} == chuixinbianhuan[{t, k*t + b}], t]。

方程式是:x^2 + k x y == 1 - b y(k和b不全为0,否则直线y=k*x+b就与直线AB重合)。

缺少y的二次项,显然不会是椭圆;

如果k=0,那就是抛物线,否则就是双曲线。

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