Презентация "сечение поверхности" по математике – проект, доклад

Лекция 6 Сечение поверхности плоскостью

Алгоритм решения задачи

1. Объекты ( и  ) рассекают вспомогательной секущей плоскостью Г

2. Находят линию пересечения вспомогательной плоскости с каждым из объектов

4. Выбирают следующую секущую плоскость и повторяют алгоритм

5. Полученные точки соединяют с учетом видимости искомой линии пересечения

a  b Ю A,B

3. На полученных линиях пересечения определяют общие точки, принадлежащие заданным поверхностям

 

Методические указания

Плоскость, пересекающая поверхность, может занимать общее и частное положение относительно плоскостей проекций В общем случае вид сечения – кривая линия Сечение поверхности вращения плоскостью является фигурой симметричной. Ось симметрии фигуры сечения лежит в плоскости общей симметрии заданной поверхности и плоскости, при условии: - проходит через ось вращения поверхности; - перпендикулярности секущей плоскости Сечением многогранной поверхности является ломаная линия, вершины которой лежат на ребрах поверхности

При рассечении прямого кругового цилиндра плоскостями можно получить: 1- окружность, 2- эллипс, 3 – прямые линии

Сечения прямого кругового цилиндра

Сечение сферы

Любая плоскость пересекает сферу по окружности. Окружность на плоскость проекций может проецироваться в натуральную величину (плоскость уровня), в виде отрезка, равного диаметру (проецирующая плоскость) и в виде эллипса (плоскость общего положения)

Q2 О1 О2

При построении линии сечения сферы плоскостью частного положения Q(Q2) прежде всего находим на П2 проекции экстремальных точек. Это точки пересечения следа Q2 с очерком сферы – 12 и 22. На П1 проекции 11 и 21 располагаем на следе плоскости Ф1 с учетом их видимости.

3 ПО.

С помощью плоскости Г(Г2) зафиксируем совпадающие проекции точек (32 и 42) на пересечении Г2 со следом заданной плоскости Q2. Проекции 31 и 41 располагаем на горизонтальном очерке сферы – экваторе. Это будут точки изменения видимости линии сечения на П1.

Экстремальные точки эллипса (высшую и низшую) находим, разделив пополам отрезок 12 22 перпендикуляром, опущенным из точки О2. В осно- вании перпендикуляра фиксируем две совпадающие проекции точек (52 и 62). На П1 проекции 51 и 61 располагаем на параллели b1 как невидимые.

(11 ) 21

Для уточнения формы кривой – эллипса находим промежуточные точки ( на чертеже не обозначены). Совпадающие точки фиксируем произвольно на следе Q2 и переносим их на П1с помощью параллели с.

(61 ) b2 (51 )

Объединяем все построенные на П1 точки в линию (эллипс) с учетом ее видимости относительно сферы. Видимость линии будет меняться в точках 31 и 41, построенных заранее в соответствии с алгоритмом решения задачи.

с1 с2

На П1 дополняем построенную проекцию эллипса большой осью, проходящей через экстремальные точки 51 и 61. Показать натуральную линию сечения можно, применив преобразование чертежа – замену плоскости проекций

На дополнительной плоскости проекций П4 линия сечения – окружность проецируется в натуральную величину.

О4

Сечения прямого кругового конуса

При пересечении прямого кругового конуса с плоскостью в зависимости от ее расположения получаются: 1 – окружность; 2 – эллипс; 3 – парабола; 4 – гипербола; 5 – прямые линии

В сечении конической поверхности вращения плоскостью могут быть получены различные геометрические образы

В плоскости Г – точка, Δ – окружность, Θ – эллипс, Σ – гипербола, Ф – парабола, Ψ – одна прямая, Ω – две прямые.

Сечения конической поверхности вращения плоскостями

S3 S2 Г2 Δ2 Ф2 2 Ψ2 Σ1 Ω1 S1 = m2

Анализ расположения следа секущей плоскости относительно очерка конуса показывает, что линией сечения будет кривая 2-го порядка  гипербола.

2 ПО.

Точки пересечения следа плоскости с фронтальным очерком являются экстремальными точками линии сечения, определяемыми плоскостями Г и Ф. Строим их на П3.

Точки линии сечения 4 и 5, лежащие на профильном очерке конуса, являются точками изменения видимости на П3 и промежуточными на П1.

Промежуточные точки (без обозначения) линии сечения строим с помощью плоскостей Г’’ и Г’’’. На П1 объединяем все точки в проекцию линии сечения.

При объединении точек параболы на П3 следует учитывать её видимость относительно конуса. Видимость линии изменяется в точках 4 и 5, построенных в соответствии с алгоритмом решения.