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平面几何

"平面几何"页面用于定义平面图形(点、直线、线段、三角形、多边形、圆)并在 Matplotlib 中绘图。定义的对象保存在主窗口的 pjs 字典中({名称: (类别, sympy 对象)}),可供「平面几何计算」与「平面几何绘图」页面共用。

定义对象

在"平面几何"页面选择定义方法、输入名称与参数后点击保存(或直接按回车)即可创建对象。创建后对象按类别显示在下方列表中,可读取(查看名称与方程 / 表达式)或删除

# 定义方法 参数(英文半角逗号分隔) 生成类别
1 点(坐标) x坐标, y坐标
2 过两点作直线 点1名, 点2名 直线
3 圆心 + 半径作圆 圆心名, 半径
4 过三点作圆(外接圆) 点1名, 点2名, 点3名
5 过三点作三角形 点1名, 点2名, 点3名 三角形
6 过顶点列表作多边形 点1名, 点2名, …… 多边形
7 以两点为直径端点作圆 点1名, 点2名
8 圆心 + 圆上一点作圆 圆心名, 圆上点名
9 线段的中垂线 线段名 直线
10 过点作已知直线的平行线 点名, 直线(或线段)名 直线
11 过点作已知直线的垂线 点名, 直线(或线段)名 直线
12 两相交直线的角平分线 直线1名, 直线2名 直线
13 角平分线(点2 为顶点) 点1名, 点2名, 点3名 直线
14 三角形中线 三角形名, 顶点索引(0/1/2) 线段
15 三角形高线 三角形名, 顶点索引(0/1/2) 直线
16 三角形中位线 三角形名 线段
17 三角形内切圆 三角形名
18 三角形旁切圆 三角形名, 顶点索引(0/1/2)
19 过两点作线段 点1名, 点2名 线段

Note

对象"名称"在名称输入框中填写(如 Al1);参数中的"点1名"指已存在对象的名称。坐标与半径参数支持 SymPy 表达式,如 sqrt(2)pi/2

属性面板

选中下方列表中的对象后点击读取,属性面板显示对象名称与方程 / 表达式(直线、圆等显示方程,点显示坐标);点击删除可移除对象。

绘图

在"平面几何绘图"页面,已定义对象以复选框列表显示(默认全选)。勾选想要显示的对象后点击绘制,即可在 Matplotlib 中生成 2D 图像:

  • 支持点、直线、线段、三角形、多边形、圆等对象混合显示。
  • 每个对象自动标注其名称。
  • 工具栏提供 Home / 平移 / 缩放 / 保存,滚轮可缩放。
  • 图像随浅色 / 深色主题自动重绘。

底层由 functions/paint2D.pydraw2d 实现;对象的面积、周长、角度等计算请使用「平面几何计算」页面,见 平面几何计算

Example

  1. 定义三个点 A(0,0)B(2,0)C(0,1)
  2. 用方法 5 创建三角形 tri(参数 A,B,C)。
  3. 切换到"绘图"页,勾选 ABCtri,点击绘制即可看到三角形及其顶点。

提示

  • 坐标、半径等输入遵循 字符串解析 的输入标准。
  • 定义对象后,可在「平面几何计算」页对这些对象进行两点距离、三角形面积等 32 种运算。