三维图形

小学数学交互式计数:凸多面体及明确定义的曲面立体表面

分别点击每个表面、棱或顶点一次,即可将其标记为绿色。再次点击可取消标记,也可以使用带编号的按钮。旋转立体图形以查找隐藏的特征。

3D

拖动装置进行调整。拖动背景进行旋转。滚动鼠标滚轮进行缩放。

测量记录本

更改设置、测试预测并保存结果。最多保留 12 个快照。

关于此实验

旋转立体,找到每个表面、边或顶点后为其标记。分别查看平面以发现隐藏的特征,并将多面体计数与曲面立体所需的不同规则进行比较。

学习目标

  • 识别平面、曲面、边和顶点。
  • 既要数隐藏的特征,也要数正面可见的特征。
  • 仅对本系列中的凸多面体应用欧拉计数。

使用方法

  1. 1逐个点击立方体的每个面进行计数,并旋转到背面。
  2. 2如果某个特征难以选中,请切换到边和顶点视图,并使用带编号的按钮。
  3. 3分离金字塔的平面,然后显示其数量。
  4. 4按照指定的曲面计数规则,比较圆柱、圆锥和球体。

模型

这个欧拉关系适用于实验中的凸多面体。

假设

  • 多面体是凸的封闭立体。模型的棱来自共享的多边形边界,而不是渲染网格的三角剖分。
  • 平面和曲面分开计数。圆柱的圆形边界计作曲边;球体有一个曲面,没有棱或顶点。
  • 曲面计数规则不适用欧拉关系。视觉上分离面或改变大小,都不会改变原有的特征数量。

在课堂上试试这个实验

  1. Q1为什么隐藏在前面的面后方的立方体顶点仍必须计数?
  2. Q2为什么不能把用于绘制球体的三角形计作它的数学面?

常见问题

在这个活动中,曲面立体有多边形面吗?

不。此活动明确区分平面和曲面,以免不同课堂惯例在不知不觉中混为一谈。

同一个特征可以计数两次吗?

点击已标记的特征即可取消标记。模型中的每个特征都有唯一索引,因此进度计数只统计不同的特征。