Методы построения сечений многогранников.
Плоская фигура, полученная при пересечении любого многогранника плоскостью, представляет собой некоторый многоугольник. Вершины этого многоугольника находятся как точки пересечения ребер многогранника с секущей плоскостью, а стороны многоугольника строятся как линии пересечения граней многогранника с секущей плоскостью.
Существует три основных метода построения сечений многогранников: 1) Метод следов. (Суть метода заключается в построении вспомогательной прямой, являющейся изображением линии пересечения секущей плоскости с плоскостью какой-либо грани фигуры. Удобнее всего строить изображение линии пересечения секущей плоскости с плоскостью нижнего основания. Эту линию называют следом секущей плоскости. Используя след, легко построить изображения точек секущей плоскости, находящихся на боковых ребрах или гранях фигуры. Последовательно соединяя образы этих точек, получим изображение искомого сечения.) 2) Метод вспомогательных сечений (Этот метод построения сечений многогранников является в достаточной мере универсальным. В тех случаях, когда нужный след (или следы) секущей плоскости оказывается за пределами чертежа, этот метод имеет даже определенные преимущества. Вместе с тем следует иметь в виду, что построения, выполняемые при использовании этого метода, зачастую получаются «скученными». Тем не менее, в некоторых случаях метод вспомогательных сечений оказывается наиболее рациональным.).
|
|
|
3) Комбинированный метод (Суть комбинированного метода построения сечений многогранников состоит в применении теорем о параллельности прямых и плоскостей в пространстве в сочетании с методом следов и методом вспомогательных сечений.).4)Координатный метод построения сечений.(Суть координатного метода заключается в вычислении координат точек пересечения ребер или многогранника с секущей плоскостью, которая задается уравнением плоскости. Уравнение плоскости сечения вычисляется на основе условий задачи.)
Первые два метода являются разновидностями Аксиоматического метода построения сечений. Можно также выделить следующие методы построения сечений многогранников: a)построение сечения многогранника плоскостью, проходящей через заданную точку параллельно заданной плоскости; б)построение сечения, проходящего через заданную прямую параллельно другой заданной прямой; в)построение сечения, проходящего через заданную точку параллельно двум заданным скрещивающимся прямым; г)построение сечения многогранника плоскостью, проходящей через заданную прямую перпендикулярно заданной плоскости; д)построение сечения многогранника плоскостью, проходящей через заданную точку перпендикулярно заданной прямой.
|
|
|
Взаимное расположение прямых в пространстве. Скрещивающиеся прямые. Признак скрещивающихся прямых. Угол между скрещивающимися прямыми. Расстояние между скрещивающимися прямыми.
Взаимное расположение двух прямых и пространстве характеризуется следующими тремя возможностями. 1) Прямые лежат в одной плоскости и не имеют общих точек — параллельные прямые. 2) Прямые лежат и одной плоскости и имеют одну общую точку — прямые пересекаются.
3) В пространстве две прямые могут быть расположены еще так, что не лежат ни в одной плоскости. Такие прямые называются скрещивающимися (не пересекаются и не параллельны).
Признак скрещивающихся прямых.Если одна из двух прямых лежит в некоторой плоскости, а другая прямая пересекает эту плоскость в точке, не лежащей на первой прямой, то эти прямые скрещивающиеся.
a   b  = K K  a => a и b - скрещивающиеся прямые.
Теорема 1. Свойствоскрещивающихся прямых.Скрещивающиеся прямые не определяют плоскость.Доказательство от противного. Пусть даны скрещивающиеся прямые а и b. Прямая а лежит в плоскости a, а прямая b пересекает плоскость a в точке А (АÏa). Пусть прямые а и bопределяют плоскость β. Прямая а и точка А одновременно принадлежит и плоскости a, и плоскости β, значит, плоскости a иβ совпадают,  следовательно, все точки плоскости β принадлежат плоскости a, Значит, прямая bпринадлежит плоскости a, чего быть не может, так как по условию плоскость a и прямая bпересекаются. Пришли к противоречию, значит, прямыеа и bне определяют плоскость. Ч.т.д.
|
Углом между скрещивающимися прямыми называется угол между двумя прямыми, параллельными им и проходящими через произвольную точку.
Синус угла между скрещивающимися прямыми равен отношению длины проекции одной из прямых на плоскость, к которой другая прямая перпендикулярна, к её длине. Доказательство. Пусть а и с - скрещивающиеся прямые, a - плоскость перпендикулярная прямой а.Для простоты доказательства построим такой чертеж, где роль прямойа играет отрезок A1B1, прямойс - АС, плоскости a - прямоугольник ВСС1B1. Сделаем параллельный перенос отрезка A1B1 в прямуюАВ. Угол между прямымиа и с есть угол между прямыми АВ и АС. Треугольник АВС прямоугольный (по построению). В нем ВС – проекция АС на плоскость ВСС1B1. Синус угла ВАСравен отношению отрезка ВС к АС. Другими словами синус угла между скрещивающимися прямыми а и с равен отношению длины проекции одной прямой на плоскость, в которой лежит другая, к длине этой же прямой.
|
|
|
6.Скрещивающиеся прямые. Расстояние между скрещивающимися прямыми.
|
|
|
В пространстве две прямые могут быть расположены еще так, что не лежат ни в одной плоскости. Такие прямые называются скрещивающимися (не пересекаются и не параллельны).
| Признак скрещивающихся прямых.Если одна из двух прямых лежит в некоторой плоскости, а другая прямая пересекает эту плоскость в точке, не лежащей на первой прямой, то эти прямые скрещивающиеся.
a b = K K a => a и b - скрещивающиеся прямые.
Теорема 1. Свойство скрещивающихся прямых.Скрещивающиеся прямые не определяют плоскость.Доказательство от противного. Пусть даны скрещивающиеся прямые а и b. Прямая а лежит в плоскости a, а прямая b пересекает плоскость a в точке А (АÏa). Пусть прямые а и bопределяют плоскость β. Прямая а и точка А одновременно принадлежит и плоскости a, и плоскости β, значит, плоскости a иβ совпадают, следовательно, все точки плоскости β принадлежат плоскости a, Значит, прямая bпринадлежит плоскости a, чего быть не может, так как по условию плоскость a и прямая bпересекаются. Пришли к противоречию, значит, прямыеа и bне определяют плоскость. Ч.т.д.
|
Для нахождения расстояния между скрещивающимися прямыми нужно:
- Найти плоскость, перпендикулярную одной из скрещивающихся прямых;
- Ортогонально спроектировать вторую прямую на эту плоскость;
- Из точки пересечения плоскости первой прямой опустить перпендикуляр на проекцию второй прямой ( расм. на примере куба)
Дата добавления: 2018-05-13; просмотров: 950; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!