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??geogebra進(jìn)階系列9:利用映射指令和自定義工具繪制分形樹(shù)

 聾啞拙僧 2023-09-04 發(fā)布于山東

geogebra進(jìn)階系列8:播放本地和網(wǎng)頁(yè)音樂(lè)的方法

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分形樹(shù)是最基本和最典型的分形結(jié)構(gòu),利用各種編程語(yǔ)言都能夠繪制,中小學(xué)老師常見(jiàn)的幾何畫(huà)板也能繪制,網(wǎng)上的幾何畫(huà)板相關(guān)教程也比較多,geogebra教程則非常少,其中幾何畫(huà)板的效果如下:

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很顯然,這個(gè)幾何畫(huà)板的迭代功能較好,但是繪制的效果比較“不好看”。

利用神奇的數(shù)學(xué)軟件geopgebra,應(yīng)該如何繪制分形樹(shù)呢?

可以!

而且效果很好!看看下面的動(dòng)圖:

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靜態(tài)效果如下:

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繪制過(guò)程:(筆者選自唐大仕博士的課程,并且進(jìn)行思考和重新敘述)

第一步;制作自定義工具:

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但是如果向上圖一樣,即點(diǎn)CDE是自由點(diǎn),則新建自定義工具中,輸入對(duì)象不能選線段f,

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理由是:這些DCE的點(diǎn)和線段,和線段f無(wú)關(guān)。

怎么辦呢?

即要把點(diǎn)CDE的產(chǎn)生和線段AB有關(guān)!

我們可以考慮利用旋轉(zhuǎn)得到點(diǎn)CDE。

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例如點(diǎn)C=位似(旋轉(zhuǎn)(描點(diǎn)(f, 0), π + π / 4, 描點(diǎn)(f, 1)), 0.5, 描點(diǎn)(f, 1))

這樣下面創(chuàng)建自定義工具:

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現(xiàn)在利用這個(gè)工具試試看效果:

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發(fā)現(xiàn)第一個(gè)線段是可以用的,但是到第二層的時(shí)候,點(diǎn)擊綠色的列表中的線段的時(shí)候,這個(gè)自定義不起作用了,為什么呢?

原因分析:原則上,迭代需要一樣的“東西”,才能迭代下去,但是這個(gè)自定義工具輸入是一條線段,輸出是一個(gè)列表,所以直接往下點(diǎn)擊或迭代,是不能起作用的!

怎么辦呢?

利用映射指令??!

映射指令具有非神奇的作用,可以起到“乾坤大挪移”和批量制圖的作用!

參考:(點(diǎn)擊可打開(kāi))

geogebra進(jìn)階系列6:繼續(xù)談?dòng)成渲噶畹纳衿孀饔茫ǖ冗吶切沃械牡冗吶切危?/span>

geogebra進(jìn)階系列4:映射指令的神奇作用(巧妙提取多邊形列表中的頂點(diǎn))

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第二步:指令:映射(分形樹(shù)(s), s, l1)

效果得到如下的線段的集合:

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但是這些集合是單獨(dú)的集合構(gòu)成的一個(gè)大集合,還需要“合并”,或者利用“扁平列表”

否則產(chǎn)生如下錯(cuò)誤:

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利用指令“扁平列表(l5)”得到的l6和l5對(duì)比如下:

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這樣可以利用指令:l7=映射(分形樹(shù)(s), s, l6)得到如下的效果。

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也就是說(shuō),可以使用迭代列表的指令了!

第三步:

迭代列表(扁平列表(映射(分形樹(shù)(p), p, q)), q, {{f}}, 8)

得到:

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即這個(gè)分形樹(shù)如下:

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至此,這個(gè)分形樹(shù)已經(jīng)繪制完成。

但是如果想做成動(dòng)態(tài)可變的分形樹(shù),只需要在點(diǎn)CDE的定義時(shí),加上一個(gè)隨機(jī)數(shù),即random()函數(shù)

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再最后制作完時(shí),加上一個(gè)按鈕,按鈕腳本寫(xiě):更新作圖[],即可!(唐大仕老師的作法)

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