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 |
点 |
| 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 |
圆 |
| 4 | 过三点作圆(外接圆) | 点1名, 点2名, 点3名 |
圆 |
| 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 |
圆 |
| 8 | 圆心 + 圆上一点作圆 | 圆心名, 圆上点名 |
圆 |
| 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 |
圆 |
| 18 | 三角形旁切圆 | 三角形名, 顶点索引(0/1/2) |
圆 |
| 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 A、l1);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.py 的 draw2d 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
- 定义三个点
A(0,0)、B(2,0)、C(0,1)。 - 用方法 5 创建三角形
tri(参数A,B,C)。 - 切换到"绘图"页,勾选
A、B、C、tri,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。