利用Scratch这一富有创意的编程工具,绘制几何图形无疑是一项充满乐趣的活动。通过将所学的几何知识融会贯通,再结合编程技巧,我们可以创造出各式各样的几何图案。无论是基础的单一图形,还是复杂的组合图形,全凭你的想象力去探索和实现。
在上一期的教程中,我们一同学习了如何绘制“矩形”,不知各位是否已经掌握?今天,我们将继续探索,学习如何通过编程来绘制平行四边形!
在正式绘制平行四边形之前,我们首先需要明确平行四边形的定义是什么。
平行四边形是在同一个二维平面内,由两组平行线段构成的闭合图形。在欧几里德几何学中,平行四边形被定义为具有两对平行边的简单(非自相交)四边形。平行四边形的相对或相对的侧面长度相等,并且平行四边形的相对角度也相等。
参照上图,我们将箭头的方向设定为绘图的起始方向,从左下角开始,沿着箭头指示的方向移动,首先绘制边1,到达右下角后,向左转向180-A度,然后继续前进,绘制边2,到达右上角后,向左转向A度,接着继续前进,绘制边1的对边,到达左上角后,再次向左转向180-A度,然后继续前进,绘制边2的对边,最后到达左下角,向左转向A度,恢复到最初的方向,从而完成平行四边形的绘制。
疑问(1):边1、边2的长度应该如何确定?
边1和边2的长度可以根据个人需要进行自定义。
疑问(2):为什么在平行四边形的右下角和左上角需要向左转180-A度?
请仔细观察上面的示意图,平行四边形的右下角和左上角的两个内角相等,均为A度,这个A度是可以自由设定的。右下角和左上角的虚线延长线与另一边形成的外角与平行四边形的内角共同构成了一个平角,平角的度数为180度。由于平行四边形的右下角和左上角两个内角都是A度,因此这两个内角的外角就是180-A度,所以在平行四边形的右下角和左上角需要向左转180-A度。
疑问(3):为什么在平行四边形的右上角和左下角需要向左转A度?
同样地,请仔细观察上面的示意图,平行四边形的右上角和右下角两个邻角互为补角,右下角为A度,右上角则为180-A度。平行四边形的右上角和左下角两个内角相等,因此右上角和左下角都是180-A度。右上角和左下角的虚线延长线与另一边形成的外角与平行四边形的内角共同构成了一个平角,平角的度数为180度。由于平行四边形的右上角和左下角两个内角都是180-A度,因此这两个内角的外角就是A度,所以在平行四边形的右上角和左下角需要向左转A度。
主要采用的编程积木模块
参考程序
在本示例中,我们将边1的长度设置为300,边2的长度设置为200,角A的度数为120度。
程序改进
通过观察,我们发现,由于平行四边形的对边相等、对角相等,在参考程序中我们重复使用了“移动300步,左转180-120度”两次,“移动200步,左转120度”两次。针对这种情况,我们可以通过循环控制模块对程序进行优化。改进后的程序不仅更加简洁,而且视觉效果也更加美观!
通过以上详细的讲解,大家是否已经掌握了绘制“平行四边形”的方法?希望大家能够多多练习,深入理解和体会。
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