- Способ прямоугольного треугольника
- Лекция 2. Ортогональные проекции прямой
- 2.1. Задание прямой на эпюре
- 2.2. Прямые частного положения
- 2.3. Метод прямоугольного треугольника
- 2.4. Точка и прямая
- Упражнение
- Упражнение
- 2.5. Следы прямой
- 2.6. Взаимное расположение прямых
- 2.7. Проекции плоских углов
- Теорема о проецировании прямого угла в частном случае
- 2.8. Задачи для самостоятельного решения
- Определение натуральной величины отрезка
- Метод прямоугольного треугольника
- Способ параллельного переноса
- Поворот вокруг оси
- 🎥 Видео
Видео:Нахождение натуральной величины отрезка методом прямоугольного треугольникаСкачать
Способ прямоугольного треугольника
Способ прямоугольного треугольника является одним из тех методов в котором находится действительная величина отрезка или расстояние между двумя точками прямой по двум проекциям. В отличие от отрезков прямых частного положения, проецирующихся хотя бы на одну из плоскостей проекций в натуральную величину, отрезок прямой общего положения на плоскости проекций проецируется с искажением. Для того чтобы найти его натуральную величину, необходимо провести ряд преобразований.
Возьмем прямую общего положения АВ и спроецируем ее на горизонтальную плоскость проекций . Через точку А проведем линию, параллельную плоскости . Таким образом в пространстве получим прямоугольный треугольник , один из катетов которого (AB1) равен длине проекции отрезка, а угол между отрезком и этим катетом является углом наклона заданного отрезка к плоскости проекций.
Для определения натуральной величины отрезка прямой общего положения и углов наклона ее к плоскости проекций на КЧ необходимо построить прямоугольный треугольник: — первый катет этого треугольника равен проекции отрезка на плоскости проекций (обычно прямоугольный треугольник пристраивают к проекции отрезка, однако в некоторых задачах целесообразно прямоугольный треугольник строить в стороне от проекций геометрических объектов); — из проекции любого конца отрезка под прямым углом к проекции отрезка проводится луч, на котором откладывается длина второго катета, равная разности расстояний от концов отрезка до данной плоскости проекций; — гипотенуза полученного таким образом прямоугольного треугольника равна действительной величине заданного отрезка.
Ортогональная проекция отрезка общего положения всегда будет меньше его действительной величины.
Для графического определения на эпюре Монжа действительной величины отрезка или расстояния между двумя точками прямой может быть использован способ прямоугольного треугольника. Где выполняется построение прямоугольного треугольника: — за один его катет принимается горизонтальная (фронтальная, профильная) проекция отрезка; — а за другой катет — разность удаления концов отрезка от горизонтальной (или соответственно фронтальной, профильной) плоскости проекции; — гипотенуза, полученного таким образом, прямоугольного треугольника равна действительной величине заданного отрезка или расстояния между двумя точками прямой.
Графическое определение действительной величины отрезка [AB] или расстояния между двумя точками прямой A и B путем построения прямоугольных треугольников ΔA`B`B0 или ΔA»B»A0.
Используя способ прямоугольного треугольника, можно также решать задачу по построению на эпюре: — проекции отрезка, наперед заданной величины; — проекции расстояния между двумя точками прямой, наперед заданной величины.
Даны проекции равностороннего треугольника ABC(A`B`C`,A»B». ) .
Построить недостающие проекции треугольника.
Построение равностороннего треугольника выполняется с использованием способа прямоугольного треугольника
Другие графические способы определение действительной величины, натурального вида или натуральной величины отрезка, плоской фигуры изложены в статье: Метод преобразования. Определение действительной величины треугольника ΔABC показаны на примере решения двух задач в статье: Графическая работа 3
Способ прямоугольного треугольника применяется в статье графическая работа 1: Графическая работа 1
Если вы искали не Способ прямоугольного треугольника а: Проекции треугольника, нажмите на ссылку.
Построение треугольника в плоскости общего положения смотри: Вращение вокруг следа
Видео:Лекция 1. Точка на прямой. Метод прямоугольного треугольникаСкачать
Лекция 2. Ортогональные проекции прямой
Видео:Задача №1 Определение натуральной величины отрезка прямой (АВ) методом прямоугольного треугольникаСкачать
2.1. Задание прямой на эпюре
Прямая на чертеже может быть задана изображением прямой, точкой и направлением, отрезком прямой и двумя пересекающимися плоскостями.
а б
Рисунок 2.1 – Проекции прямой
Прямоугольной проекцией отрезка в общем случае является отрезок (второе свойство центрального и параллельного проецирования). На чертеже прямая m (Рисунок 2.1, а) и отрезок АВ (Рисунок 2.1, б) произвольно наклонены к плоскостям проекций. Такие прямые называются прямыми общего положения.
Прямая, не параллельная ни одной из плоскостей проекций, называется прямой общего положения .
Длина прямоугольной параллельной проекции отрезка общего положения всегда меньше длины самого отрезка.
Видео:Определение натуральной величины треугольника АВС методом замены плоскостей проекцииСкачать
2.2. Прямые частного положения
Прямая, параллельная или перпендикулярная какой-либо плоскости проекций, называется прямой частного положения .
Прямые, параллельные плоскостям проекций, называются прямыми уровня .
Прямая, параллельная горизонтальной плоскости проекций, называется горизонтальной прямой или горизонталью (Рисунок 2.2).
Рисунок 2.2 – Эпюр горизонтали
Если отрезок параллелен плоскости проекций π1, то его фронтальная проекция А2В2 параллельна оси проекций π1/π2, а горизонтальная проекция отрезка А1В1 определяет истинную величину АВ:
Прямая, параллельная фронтальной плоскости проекций, называется фронтальной прямой или фронталью (Рисунок 2.3).
Рисунок 2.3 – Эпюр фронтали
Если отрезок параллелен плоскости проекций π2, то его горизонтальная проекция параллельна оси проекций π2/π1, а фронтальная проекция отрезка C2D2 определяет истинную величину CD.
Прямая GH, параллельная профильной плоскости проекций, называется профильной прямой (Рисунок 2.4).
Прямые, перпендикулярные плоскостям проекций, называются проецирующими .
Прямая EF, перпендикулярная горизонтальной плоскости проекций, называется горизонтально-проецирующей (Рисунок 2.4).
Прямая KL, перпендикулярная фронтальной плоскости проекций, называется фронтально-проецирующей (Рисунок 2.4).
Прямая MN, перпендикулярная профильной плоскости проекций, называется профильно-проецирующей (Рисунок 2.4).
Рисунок 2.4 – Эпюры проецирующих прямых (EF, KL, MN) и профильной прямой GH
Видео:Натуральная величина отрезкаСкачать
2.3. Метод прямоугольного треугольника
Метод прямоугольного треугольника позволяет по эпюру отрезка прямой общего положения определить его истинную величину.
Рассмотрим положение отрезка АВ относительно горизонтальной плоскости проекций π1 (Рисунок 2.5).
Рисунок 2.5 – Определение истинной величины отрезка общего положения
На рисунке 2.5, а:
АА1 – расстояние от точки А до плоскости проекций π1;
ВВ1 – расстояние от точки В до плоскости проекций π1;
ΔАКВ – прямоугольный треугольник, в котором:
ВК=ВВ1–АА1=Δ1 – второй катет, равный разности расстояний от концов отрезка АВ до плоскости π1 (то есть, разности координат Z точек А и В);
АВ – гипотенуза ΔАКВ – истинная величина.
При известных координатах концов отрезка общего положения можно на эпюре определить его истинную величину (Рисунок 2.5, б) на любой из плоскостей проекций.
Рисунок 2.6 – Определение истинной длины и угла наклона отрезка AB к плоскости проекций π2
Видео:Определение длины отрезкаСкачать
2.4. Точка и прямая
Если точка принадлежит прямой, то её проекции:
- Принадлежат одноимённым проекциям данной прямой;
- Лежат на одной линии связи.
Рисунок 2.7 – Принадлежность точки прямой
Точка С принадлежит отрезку АВ (Рисунок 2.7), так как:
Если точка делит отрезок в каком-либо отношении, то проекции этой точки делят одноименные проекции данного отрезка в том же отношении:
Видео:Способ прямоугольного треугольникаСкачать
Упражнение
Разделить точкой К отрезок EF в соотношении EK:KF=1:3 (Рисунок 2.8)
Рисунок 2.8 – Деление отрезка в заданном отношении
Решение:
- Проведём произвольную прямую из любого конца любой проекции отрезка, например, Е2.
- Отложим на этой прямой от точки Е2 равные отрезки, количество которых равно сумме чисел, составляющих дробь (в нашем примере 1+3=4).
- Соединим последнюю точку 4 с другим концом фронтальной проекции отрезка – точкой F2.
- Из точки 1 проведём прямую, параллельную прямой (4—F2) до пересечения с проекцией E2F2, таким образом будет найдена фронтальная проекция искомой точки К2.
- Горизонтальную проекцию точки К1 получим путём построения линии проекционной связи до пересечения её с горизонтальной проекцией отрезка.
Видео:метод прямоугольного треугольникаСкачать
Упражнение
Определить принадлежность точки С отрезку прямой АВ (Рисунок 2.9).
Рисунок 2.9а – Решение упражнения 2. Способ 1.
Рисунок 2.9б – Решение упражнения 2. Способ 2.
Ответ: точка С не принадлежит отрезку АВ, так как не выполняется условие принадлежности точки прямой.
Видео:Способ вращения. Определение истинной величины отрезка.Скачать
2.5. Следы прямой
След прямой – точка пересечения прямой с плоскостью проекций.
Прямая общего положения в общем случае может быть три следа:
- горизонтальный след M1– точка пересечения прямой с горизонтальной плоскостью проекций π1;
- фронтальный след N2– точка пересечения прямой с фронтальной плоскостью проекций π2;
- профильный след L3 – точка пересечения прямой с профильной плоскостью проекций π3.
След прямой является точкой частного положения, поскольку он принадлежит плоскости проекций, следовательно, след прямой всегда совпадает с одной из своих проекций:
- горизонтальный след совпадает со своей горизонтальной проекцией M≡M1,
- фронтальный – с фронтальной проекцией N≡N2,
- профильный – с профильной проекцией L≡L3 (Рисунок 2.10).
Рисунок 2.10 – Построение следов отрезка прямой АВ
Построим следы отрезка АВ с плоскостями проекций (Рисунки 2.10, 2.11).
Для построения горизонтального следа прямой АB необходимо:
- Продолжить фронтальную проекцию прямой АB до пересечения с осью X, точка пересечения М2 является фронтальной проекцией горизонтального следа;
- Из точки М2 провести линию проекционной связи до его пересечения с горизонтальной проекцией прямой АB или её продолжением. Точка пересечения М1 и будет являться горизонтальной проекцией горизонтального следа, которая совпадает с самим следом М.
Чтобы построить фронтальный след отрезка АB прямой, необходимо:
- Продолжить горизонтальную проекцию прямой АB до пересечения с осью X, точка пересечения N1 является горизонтальной проекцией фронтального следа;
- Из точки N1 провести линию проекционной связи до его пересечения с фронтальной проекцией прямой АB или ее продолжением. Точка пересечения N2 и будет являться фронтальной проекцией фронтального следа, которая совпадает с самим следом N.
Ниже приводим алгоритм построения следов отрезка прямой АВ:
Рисунок 2.11 – Эпюр построения следов отрезка прямой АВ
Прямая, параллельная одной из плоскостей проекций, не имеет следа на плоскости, которой она параллельна, и пересекает только две плоскости. Прямая, параллельная двум плоскостям проекций (проецирующая прямая), имеет только один след, совпадающий с проекцией прямой на плоскость, к которой она перпендикулярна.
Видео:Построение натуральной величины треугольника методом вращенияСкачать
2.6. Взаимное расположение прямых
Две прямые в пространстве могут быть:
- параллельными;
- пересекающимися;
- скрещивающимися.
Параллельные прямые – прямые, пересекающиеся в несобственной точке.
Если прямые в пространстве параллельны, то их ортогональные проекции взаимно параллельны, или сливаются, или представляют собой точки, на одной из плоскостей проекций (Рисунок 2.12).
Рисунок 2.12 – Параллельные прямые
Пересекающиеся прямые – прямые, имеющие одну общую точку.
Если прямые в пространстве пересекаются, то на чертеже одноименные проекции прямых пересекаются, при этом проекции точки пересечения прямых лежат на одной линии проекционной связи и делят соответствующие проекции отрезков прямых в равных отношениях (Рисунок 2.13).
Рисунок 2.13 – Пересекающиеся прямые
Скрещивающиеся прямые – прямые, не имеющие общих точек и не удовлетворяющие признакам параллельных и пересекающихся прямых (Рисунок 2.14).
Рисунок 2.14 — Скрещивающиеся прямые
Видео:Определение истинной величины двугранного угла АВСD при ребре АВ методом замены плоскостей проекцииСкачать
2.7. Проекции плоских углов
Угол между двумя пересекающимися прямыми проецируется в истинную величину, если плоскость этого угла параллельна плоскости проекций.
Рисунок 2.15
По проекциям (Рисунок 2.15) нельзя судить о величине угла между двумя прямыми. На чертежах видно, что острый угол может проецироваться в виде тупого, а тупой – в виде острого.
Видео:Самый короткий тест на интеллект Задача Массачусетского профессораСкачать
Теорема о проецировании прямого угла в частном случае
Теорема . Если одна из сторон прямого угла параллельна какой-либо плоскости, а другая – этой плоскости не перпендикулярна, то на эту плоскость прямой угол проецируется в виде прямого угла (Рисунок 2.16, а и б).
Обратная теорема . Если одна из двух пересекающихся прямых параллельна некоторой плоскости проекций и проекции этих прямых на эту же плоскость пересекаются под прямым углом, то в пространстве эти прямые взаимно перпендикулярны.
Рисунок 2.16 – Проецирование прямого угла
Дано: две пересекающиеся под прямым углом прямые АВ ⊥ ВС,
Видео:Натуральная величина отрезкаСкачать
2.8. Задачи для самостоятельного решения
1. Построить отрезок прямой АВ // π1, равный 35 мм и наклонённый к π2 под углом 25° (Рисунок 2.17).
Рисунок 2.17
2. Построить отрезок прямой CD по координатам его концов С (20; 15; 30), D (70; 40; 15) и определить истинную величину отрезка и углы наклона его к плоскостям проекций π2 и π1.
3. Постройте проекции отрезков частного положения, расположенных под углом 30° к плоскости проекций π1 и 45° — к плоскости проекций π2.
4. Определите взаимное положение прямых и постройте пересечение прямых АВ и CD прямой EF//π2/π1 (Рисунок 2.18).
Видео:Встреча с Путиным в общежитии МГУ на Воробьевых горах!Скачать
Определение натуральной величины отрезка
Если отрезок параллелен плоскости, то он проецируется на неё без искажений. В остальных случаях для нахождения его натуральной величины применяют метод прямоугольного треугольника или способы преобразования ортогональных проекций.
Видео:Определение истинной величины треугольника АВС. Метод плоско-параллельного перемещенияСкачать
Метод прямоугольного треугольника
Сущность данного метода заключается в нахождении гипотенузы прямоугольного треугольника, у которого один катет равен горизонтальной (или фронтальной) проекции отрезка, а величина другого катета представляет собой разность удаления концов отрезка от горизонтальной (или, соответственно, фронтальной) плоскости проекции.
Для того чтобы найти натуральную величину отрезка AB (рисунок выше), строим прямоугольный треугольник A0A’B’. Его первый катет A’B’ – это горизонтальная проекция AB. Второй катет A’A0 равен величине ZA – ZB, то есть разности удаления точек A и B от горизонтальной плоскости П1.
Откладываем A’A0 = ZA – ZB перпендикулярно A’B’. Затем проводим гипотенузу A0B’ треугольника A0A’B’. На рисунке она обозначена красным цветом. Её величина соответствует настоящей длине AB.
Видео:Определить расстояние от точки С до прямой АВ. Метод прямоугольного треугольника.Скачать
Способ параллельного переноса
Параллельный перенос представляет собой перемещение геометрической фигуры параллельно одной из плоскостей проекций. При этом величина проекции фигуры на эту плоскость не меняется. Например, если перемещать отрезок EF параллельно горизонтальной плоскости П1, то длина его проекции E’F’ не изменится, когда она займет новое положение E’1F’1 (как это показано на рисунке ниже).
Еще одно важное свойство параллельного переноса заключается в том, что при любом перемещении точки параллельно горизонтальной плоскости проекции, её фронтальная проекция движется по прямой, параллельной оси X. Если точка перемещается параллельно фронтальной плоскости, то её горизонтальная проекция движется по прямой, параллельной оси X.
Чтобы определить действительный размер отрезка EF, на свободном месте чертежа строим его новую горизонтальную проекцию E’1F’1 = E’F’ так, чтобы она была параллельна оси X . Затем по линиям связи находим точки E»1 и F»1. Расстояние между ними и есть искомая величина, поскольку мы перенесли EF в положение, параллельное фронтальной плоскости.
Метод параллельного переноса, описанный здесь, иногда называют параллельным перемещением. Посмотреть дополнительные примеры и получить более подробную информацию по данной теме можно в этой статье.
Видео:Определение кратчайшей расстоянии от точки до плоскостиСкачать
Поворот вокруг оси
Для того, чтобы отрезок стал параллелен плоскости проекции и без искажения отразился на ней, он может быть повернут вокруг проецирующей прямой, проходящей через один из его концов.
Определим длину произвольного отрезка MN. Для этого через точку N проводим горизонтально проецирующую прямую i. Вокруг неё поворачиваем MN так, чтобы его проекция M’N’ заняла положение M’1N’1, параллельное оси X.
По линиям связи находим точку M»1. При этом исходим из того, что M» в процессе вращения движется параллельно горизонтальной плоскости.
Точка N не изменит своего положения, так как лежит на оси поворота. Поэтому осталось только соединить N»1 и M»1 искомым отрезком. На рисунке он выделен красным цветом.
Более подробную информацию о решении задач методом поворота вокруг оси вы можете получить, ознакомившись со следующим материалом.
🎥 Видео
Способ замены (перемены) плоскостей проекции. Определение истинной величины отрезка и плоской фигурыСкачать
УГЛЫ НАКЛОНА ЛИНИИ К ПЛОСКОСТЯМ ПРОЕКЦИЙ. ДЛИНА ОТРЕЗКА В ПРОСТРАНСТВЕ. НАЧЕРТАТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯСкачать
