Файл: Даниленко, Д. К. Конспект лекций по курсу начертательной геометрии. Ортогональные проекции.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 99
Скачиваний: 0
- 212 -
Рис. f3f
?лз -
ЛЕКЦИЯ ОДШАДШАЯ
§ 32. Пересечение поверхности прямой линией
Нам ухе давно известен порядок решения задачи по отыска
нию точки пересечения прямой с плоскостью - наиболее важной
задачи курса начертательной геометрии. |
|
|
||
Но плоскость |
можно рассматривать, |
как частный случай по |
||
верхности,поэтому, |
известный нам порядок решения может быть пол |
|||
ностью испоьэован и для отыскания точки пересечения прямой с |
||||
какой-либо |
поверхностью. Однако, для |
этого случая его |
следу |
|
ет немного |
перефразировать: |
|
|
|
1. Заключить |
прямую во вспомогательную плоскость, |
выбрав |
её так, чтобы сечение этой плоскостью заданной поверхности бы ло, по возможности, наиболее простым (прямые линии или окруж ность).
2. Построить сечение заданной поверхности вспомогательной плоскостью.
3. Отметить точки пересечения одноимённых проекций пост роенного сечения и заданной пряыой. Эти точки являются проекци-
яыи искомых точек пересечения этой прямой о заданной поверхнос ти.
В случае, если одноимённые проекции сечения и прямой не пересекаются, можно утверждать, что прямая не пересека ■" за данной поверхности. Как видим, в решение задач этого типа, в
качестве обязательного этапа входит построение проекций сече ния поверхности вспомогательной плоскостью, т .е . задача кото-
- 214 -
рой мы заикыаіись в предыдущей лекции. На рас. ІЭО, представ лено наглядное изображение трехтравной прнзны АВС и пересека ющей её прямой DE .
Заключим прямую DE в какую-либо плоскость х построим
сечение заданной призмы этой плоскостью Р. Как ухе упоминалось в предыдущей лекции, для втого достаточно найти точка пересе
чения ребер призмы с плоскостью Р - точки I , 2 и 3 - н соеди |
|
нить эта точка отрезками прямых. Построенное сечение, как а |
|
прямая D E |
, лехат в плоскости р в пересекаются в точках а а 5. |
Эти точки являются искомыми точками пересечения прямей D E с |
|
поверхностью призмы АВС, т .к , принадлежат п прямой, и этой по |
|
верхности, |
т .к . лекят на прямых 1-2 н 2-3, являющихся линиями |
пересечения плоскости р с гранями призмы. |
Оовериенно аналогичные рассуждения можно провести и для случая пересечения прямой о какой-либо кривой поверхностью.
Так, на рис, ІЗ І. показано построение точек I и 2 пересечения прямой AB о поверхностью цилиндра.
Сначала необходимо построить сечеиие цилиндра какой-либо плоскостью проведённой через прямую AB. Затем следует отметать точки пересечения построенного сечевня о заданной прямой, кото рые и будут являться искомым! точками пересечения.
Решим иесхолько задач этого типа.
З а д а ч а
Построить проекции точек пересечения прямой DE. с поверх ностью пирамиды ABCS (рис. 132).
- 215 -
5'
Рис. 13Z
-216 -
Всоответствии о приведённым выше порядком решения, заклю
чим прямую DE во вспомогательную плоскость. Сначала выберем Фронтально-проецирующую плоскость Р, проведя фронтальный след её по одноимённой проекции заданной прямой. Как известно, точ ки і \ г ' * з ', в которых фронтальные проекции рёбер пирамиды a s / , b S шС£>' переоекают одноимённый след плоскости Р, будут
являться фронтальными проекциями точек пересечения ребер пирами ды о этой плоскостью. Горизонтальные проекции этих точек най дутся в проекционной связи, на горизонтальных проекциях ребер пи рамиды. Ооеднннв ати точки отрезками прямых, получаем горизон тальную проекцию искомого сечений (заштрихованный треугольник
123).
Точки ^ |
и g . в |
которых пересекаются проекции построен |
ного сечения |
и э-данной |
прямой D E , являются горизонтальными |
проекциями искомых точек пересечения этой прямой с поверхностью пирамиды. Фронтальные проекции этих точек найдутся на одноимён
ной'проекции прямой |
DE , в проекционной связи. |
При этом оче |
|||
видно, что |
точка |
Г |
, лежащая в задней грави пирамиды, грани |
||
ACS. на фронтальной плоскости проекций, будет невидима, поэто |
|||||
му, фронтальная проекция точки F |
взята в скобки. |
||||
Точка |
О , |
лежащая в передней грани ВС5 - |
на фронталь |
||
ной плоскости проекций - видима. На горизонтальной плоскости |
|||||
проекций все грани пирамиды видимы, значит видимы |
и проекции |
||||
точек F |
и G . |
Видимость этих |
точек определяет |
и видимость |
самой |
прямой |
. |
|
|
Так; моино утверждать, что на горизонтальной плоскости про |
||
екций |
прямая видима на участке от точки d до точки ^ и |
||
между точками ^ |
і |
6 . |
217 -
На Фронтальной плоскости |
проекций, прямая видима от |
точки е ' |
|||
до точки |
д* , в которой она |
пересекает грань |
ВС 5 |
и входит |
|
внутрь пирамиды. Выходит наружу прямая в точке |
F , |
но |
види |
||
мой становится только в точке |
I, в которой показывается |
из-за |
|||
ребра A b |
|
1 |
|
качестве |
|
. Эту задачу можно было бы решить и взяв в |
вспомогательной плоскости - горизонтально-проепирующую плоскостьQ
Горизонтальный след этой плоскости пройдёт по одноимённой
проекции заданной прямой, в точке 4 и 6 с |
плоскостью Q пересе |
|
кутся стороны основания пирамиды АС и ВС. |
а в точке |
5 - ребро 0 5 . |
Построив фронтальные проекции этих точек и соединив |
их отрезками |
|
прямых, видим, что сторовы треугольника |
ь 'ъ 'б 1 |
пересекают |
проекцию заданной прямой в уже построенных |
нами точках ^ и g . |
Это доказывает обоснованность высказанного ранее утверждения,
что любая вспомогательная плоокость даёт правильное реюение за дачи.
Возникает вопрос: почему мы,формулируя в начале лекцнн порядок ревения задач этого типа, записали, что обязательно сле дует обдумать выбор вспомогательной плоскости?
Для только что ревенной задачи это не имело значения, во ниже будет показана необходимость такого выбора.
З а д а ч а
Найтн точки, в которых заданная горизонтальная прямая AB
пересекает поверхность прямого кругового конуса (рис. 133).
Может показаться, что и в этом случае безразлично, какую вспомо гательную плоскость взять для решения задачи, но это ие так.
- 2 ie -
Рис. 133
- 219 -
Заданную пряную можно заключать в горизонтальную плос кость р, горизонтально-проецирующую плоскость Q а в бес численное множество плоскостей общего положения.
Попробуем представить себе, какие сечения будут полу чаться при рассечении заданной конической поверхности атимн плоскостями, горизонтальная плоскость Р рассечёт конус по окружности радиуса Г .
Горизонтально-проецирующая плоскость - по гиперболе, а
плоскости общего положения, в зависимости от угла наклона их к плоскости н, могут рассекать заданную поверхность и по алляпсу, я по параболе, и по гиперболе, даже по треугольнику
(воли эта плоскость будет проходить через вервину конуса).
Любая из этих плоскостей обеспечивает нахождение иско мых точек пересеченяч, во, естественно, что наиболее проо-
тне ревення подучат, в первом и последнем случаях, т .к , про вести окружное» или прямые линии легче, чем построить ле кальную кривую.
Помимо этого, точность ревения выполненного при помо щи лекальной кривой, как правило, уступает точности построе ний сделанных циркулем или линейкой.
Рассмотрим решение задачи при помощи вспомогательной горизонтальной плоскости Р, в которую иакіючаем заданную прямую AB.
При этом фронтальный след плоскости Р пройдёт по одно имённой проекции прямой AB. Конус будет рассечён плоскостью
Р по окружности радиуса Г (расстояние от точки пересе чения фронтальной проекции очерковой образующей о одноимёя-
- 220 -
rum следом плоскости V - до оси конуса^ которая спроецирует
ся на плоскость Н в натуральную величину* Точки пересечения этой окружности с горизонтальной проекцией заданной прямой ЛВ точки С и d - являются горизонтальными проекциями искомых точек пересечения. Фронтальные проекции этих точек найдутся в проекционной связи на фронтальной проекции прямой.
Доказательством того, что найденные точки С и D , при
надлежат прямой является расположение проекций этих точек на
одноимённых проекциях заданной прямой AB. а то что упомяну-
а
тые проекции точек лежат на одноимённых проекциях окружности,
по которой поверхность конуса рассекается плоскостью Р, дока зывает, что эти точки расположены на поверхности конуоа.
рассмотрим второй вариант решения: |
|
|
Заключим прямую AB в плоскость общего |
положения, прохо |
|
дящую через вершину конуса 5 |
. Для этого, |
проведём вспомо |
гательную прямую пересекающую в произвольной точке заданную |
||
прямую AB н проходящую через |
вервину в»нуса |
<3 , например, |
прямую ВЗ .
Сейчас,нужная нам плоскость задана пересекающимися в точ
ке В прямыми AB и BS . Эта плоскость |
проходит через |
верши |
ну и, значит, пересекает конус по образующим. Для нахождения |
||
этих образующах достаточно построить |
горизонтальный |
след |
вспомогательной прямой BS |
- точку m . |
|
|
Через эту точку проводим горизонтальный след плоскости |
|||
ABJS - |
н фиксируем точки пересечения этого |
следа с окруж |
|
ностью основания конуса - точки 1 и 2. |
|
||
Горизонтальный след R H |
проходит,естественно, параллель |
||
но горизонтальной проекции заданной горизонтали |
AB. |