比例、曲线与面积定位
VectorPaint 四边中点图:核对平行四边形与十七的半面积
从四个固定顶点逐边取中点,用向量与面积两份账验证,不把中点连图都当矩形。
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任意凸四边形的四边中点依序相连,会得到平行四边形,但不一定是矩形。本课在 VectorPaint 固定一个面积三十四的自拟四边形,用四个中点作图,再核中点图面积十七。中点、平行与半面积各自验算,不依赖自动几何识别。
固定凸四边形与点序
设数学顶点A零零、B八零、C六四、D零六,按ABCD顺序连接。约1700×1400画布可取每单位一百像素,原点在屏幕三百、一千,因此B在一千一百、一千,C九百、六百,D三百、四百。先建原形、对角线、中点图、注释四组,四边保持无自交。若把C改成六负四,形状与面积都变了,不能继续沿用本例。数学坐标与屏幕位置分开记,向上为正的y要从原点屏幕y扣除,单位不是毫米。
逐边平均而不是平均四顶点
AB中点E为四零,BC中点F为七二,CD中点G为三五,DA中点H为零三。每个点都由相邻两顶点坐标分别相加除二,不把四顶点总平均得到的单点当四边中点。先在原边上落E、F、G、H,再依序相连。若F不在BC上,回查用了B与C还是B与D;若G写成三二,检查CD纵坐标四加六的一半应五。标签可以放边外,但点不能为留白移离中点,所有四点必须与原边保持关系。
用对角线方向解释两组平行
原图对角线AC的方向差为六四,EF方向差为三二,HG也为三二,都是AC的一半。另一条BD方向差为负八六,EH与FG均负四三,为BD的一半。因此EF平行HG,EH平行FG,且对应边等长,构成平行四边形。方向比较必须保留起终点,例如GH会写负三负二,与EF反向仍平行,不能因符号相反就判不平行。画普通浅对角线辅助,不假定应用会自动报告向量或把中点关系锁定。
先算原形三十四的面积
用AC把原四边形分成ABC与ACD。ABC取底AB八、高C到AB为四,面积十六;ACD可取竖边AD六、高C到直线AD为六,面积十八,总计三十四。这里高度是垂距,不把斜边AC长度直接当高。两三角在本凸构型内无重叠且覆盖原形,不能重复算公共对角线两侧同一块。面积单位为自定义平方单位,屏幕每单位一百像素时面积比例是一万,不是仍乘一百;本课计算先留数学单位,避免渲染尺寸混入账本。
再算中点图十七而非目测一半
以E为共同起点,相邻边向量EF为三二、EH为负四三,平行四边形面积取行列式绝对值,三乘三减二乘负四为十七。它确实是三十四的一半,但结论来自计算与构造,不是因为填色看起来占一半。若不使用行列式,也可把原图四角小三角的面积六、四、二点五、四点五相加得十七,原面积减去仍十七。两种方法都应保持同一坐标与点序,不能一图换形后只拿另一图的答案。
不把平行四边形升级成矩形
本例EF与EH点积为三乘负四加二乘三,得负六而非零,所以相邻边不垂直,中点图不是矩形。也不能因原图某些边水平竖直,就给内图自动加直角框。先只画两组平行记号,再决定是否需要这个反例算式。填色可用浅蓝,四角区域保留原稿可查,不用蒙版把不利边界裁掉。面积一半不意味着每条边长一半于原四边形的对应边;真正的半长关系在中点边与原对角线之间,标注对象不能混。
排查错中点与错面积方向
若内图出现一组不平行,先复算四个中点,而不是拖控制柄把线修平行。若面积写三十五,查原图三角高与加法;若写负十七,说明有向面积符号未取绝对值。若把EF与GH方向相反说成不平行,分别写向量再核负号。每次只修已发现的一项,原点或比例变化要同步全图,不只改一个中点。辅助对角线只是普通对象,最终是否输出需另看;不要把这项静态演算写成软件内置面积测量或证明系统已通过验算。
重开核四个中点与两份面积账
保存原生稿后导出PNG另开,先看E到H依序连线且均在原边上,再放大核四零、七二、三五、零三及三十四、十七。若标签遮点,移字不挪中点;若浅色内图隐藏原边,调透明度或描边层次。重开原生作品确认原形与内图可分别修改,保留对角线和两种面积核算。验收能说明平行来自对角线半向量、面积来自计算,也能拒绝矩形误标;不把截图相似、手工拖动或单次导出当成所有四边形的自动精确证明。
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VectorPaint 平行四边形剪拼:固定底与垂高再比较面积、VectorPaint 三角形中线图:用中点与三分之二位置核对重心。
资料核对:2026 年 11 月 15 日,依据 VectorPaint官方商店说明与 Apple公开版本查询,当前版本1.0.8,最低要求 iOS / iPadOS 17.0。本文用公开的形状、路径、节点、图层与文字能力手工绘图,数学条件、尺度和版面是原创练习安排,具体入口以安装版本为准。保留可编辑原稿,PNG用于预览,SVG或PDF若使用位图仍可含位图。外部复算与静态图不是应用新增自动证明、统计或求解功能;未声称已完成真机、实物或全部导出环境测试。
几何依据:欧几里得第六卷命题二给出三角形比例与平行关系。本课另以自拟坐标差与面积演算验证中点连图,不把截图外观当定理证明。