S7G2 正立方體的11種展開圖
这次的进阶课要带大家来探究正方体的11种展开图,利用geogebra的指令来实现,了解到正方体的展开图如何得到的,通过不同切边得到不同的展开图,更加透彻的认识到正方体的11种展开方式。

学习要点
在3D绘图区利用指令建立正立方体
使用【滑动条】工具来切换11种展开图
使用【按钮】脚本来设置不同的展开图
任务1:正立方体的展开
【说明】:在3D绘图区建立正立方体,利用滑动条,使用指令实现动态展开。
【操作】
1.1 在[视图]中打开[3D绘图区]

1.2 在代数区输入A、B两点,再利用指令建立正方体
A=(0,0,0)
B=(1,0,0)
a=cube(A,B,vector((0,0,1)) #Cube 立方体 #vector 向量

1.3 建立滑动条,输入展开指令实现动态展开。
t=Slider(0,1,0.1,1,100)
Net(a,t)

任务2:利用切边作正方体的展开
【说明】:通过不同的切边方式得到正方体的展开,利用滑动条切换不同的展开方式
【操作】
2.1使用指令实现展开
n1=展开图(a,t,faceABCD,edgeBF,edgeEF,edgeAE,edgeCG,edgeGH,edgeDH,edgeFG)
n2 =展开图(a, t, faceABCD,edgeBF, edgeEF, edgeAE, edgeCD, edgeGH, edgeDH, edgeFG)


2.2 利用滑动条切换不同的展开方式,并设置其对应的显示条件
n=Slider(0,11,1,1,100)
在n1、n2的[设置]的[高级]的显示条件中分别输入n==1、n==2


任务3:用脚本作 141 型的 6 种展开
【操作】:
3.1接着让最前排的方块改变位置,原本在 n2 中,前面 face ABFE 是靠 AB 相连。
n3 =展开图(a, t, faceABCD, edgeBF, edgeEF, edgeAE, edgeCG, edgeCD, edgeDH, edgeFG)
n4 =展开图(a, t, faceABCD, edgeBF, edgeEF, edgeAE, edgeCG, edgeGH, edgeCD, edgeFG)


在 n5 中,改为以 BF 相连。而在 n6 中,改为以 AE 相连。
n5=展开图(a, t, faceABCD, edgeAB, edgeEF, edgeAE, edgeCD, edgeGH, edgeDH, edgeFG)
n6=展开图(a, t, faceABCD, edgeBF, edgeAB, edgeAE, edgeCD, edgeGH, edgeDH, edgeFG)


3.2 除以上方式外,可以利用按钮,脚本中输入以下指令,分别设置显示条件

任务4:利用切边作231 型的展开
【操作】:
4.1 从n4 的展开图,将 faceDFGH 移到后层,切断 edgeEH,连接edgeGH 得到 n7。
n7 =展开图(a, t, faceABCD, edgeBF, edgeEF, edgeAE, edgeCG, edgeEH, edgeCD, edgeFG)


4.2 接着把n7 的 faceABFE 往左平移,则将断边的 edgeAB 换为edge AE 得到 n8。
再把n7 的 faceABFE 往右平移,则将断边的 edgeAB 换为edge BF 得到 n9。
n8 =展开图(a, t, faceABCD, edgeBF, edgeEF, edgeAB, edgeCG, edgeEH, edgeCD,edgeFG)
n9 =展开图(a, t, faceABCD,edgeAB, edgeEF, edgeAE, edgeCG, edgeEH, edgeCD, edgeFG)


4.3 更新脚本n7、n8、n9,分别设置显示条件n==7、n==8、n==9以及调整颜色

任务5:利用切边作 33 型、 22 型的展开
【操作】:
5.1 接着将 n9 的 faceABFE 移到最后层,将断边的 edgeEF 换为edgeBF 得到 n10。
n10=展开图(a, t, faceABCD,edgeAB, edgeBF,edgeAE, edgeCG, edgeEH, edgeCD, edgeFG)


5.2 接着将 n4 的 faceBCGF 移到最前层,将断边的 edgeBF 换为edgeBC 得到 n11。
n11=展开图(a, t, faceABCD,edgeBC, edgeEF, edgeAE,edgeCG, edgeEH, edgeCD,edgeFG)


5.3 继续更新脚本中n10、n11,分别设置显示条件n==10、n==11以及调整颜色

小结与回顾
承接之前利用geogebra的3D工具建立柱体与椎体及其展开图,只能按预定的方式将它们展开,本节使用指令可以实现正立方体的11种展开,利用滑动条来切换不同的展开方式,使用脚本快速实现展开,与此相关的蚂蚁爬行最短路线问题,会在后续的进阶课中为大家做解说,敬请期待。
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