Многогранники и тела с кривыми поверхностями

Содержание

Слайд 2

1. Пирамида - это многогранник, одна грань которого - многоугольник, а остальные

1. Пирамида - это многогранник, одна грань которого - многоугольник, а остальные
грани - треугольники  с общей вершиной. Пирамида называется правильной, если в основании лежит правильный многоугольник и высота пирамиды проходит через центр многоугольника. Пирамида называется усеченной, если вершина её отсекается плоскостью

Слайд 3

2. Призма - многогранник, две грани которого (основания призмы) представляют собой равные

2. Призма - многогранник, две грани которого (основания призмы) представляют собой равные
многоугольники с взаимно параллельными сторонами, а все другие грани параллелограммы. Призма называется прямой, если её ребра перпендикулярны плоскости основания. Если основанием призмы является прямоугольник, призму называют параллелепипедом

Слайд 4

3. Призматоид - многогранник, ограниченный двумя многоугольниками, расположенными в параллельных плоскостях (они

3. Призматоид - многогранник, ограниченный двумя многоугольниками, расположенными в параллельных плоскостях (они
являются его основаниями); его боковые грани представляют собой треугольники или трапеции, вершины которых являются и вершинами  многоугольников оснований

Слайд 5

4. Тела Платона.  Многогранник, все грани которого  представляют собой правильные и равные

4. Тела Платона. Многогранник, все грани которого представляют собой правильные и равные
многоугольники, называют правильными. Углы при вершинах такого многогранника равны между собой. Существует пять типов правильных многогранников. Эти многогранники и их свойства были описаны более двух тысяч лет назад древнегреческим  философом Платоном, чем и объясняется их общее название. Каждому правильному многограннику соответствует другой правильный многогранник с числом граней, равным числу вершин данного многогранника. Число ребер у обоих многогранников одинаково. Тетраэдр - правильный четырехгранник. Он ограничен четырьмя равносторонними треугольниками (это - правильная треугольная пирамида).

Слайд 6

Гексаэдр - правильный шестигранник. Это куб, состоящий из шести равных квадратов.

Гексаэдр - правильный шестигранник. Это куб, состоящий из шести равных квадратов.

Слайд 7

Октаэдр - правильный восьмигранник. Он состоит из восьми равносторонних и равных между

Октаэдр - правильный восьмигранник. Он состоит из восьми равносторонних и равных между
собой треугольников, соединенных по четыре у каждой вершины.

Слайд 8

Додекаэдр - правильный двенадцатигранник, состоит из двенадцати правильных и равных пятиугольников, соединенных

Додекаэдр - правильный двенадцатигранник, состоит из двенадцати правильных и равных пятиугольников, соединенных
по три около каждой вершины

Слайд 9

Икосаэдр - состоит из 20 равносторонних и равных треугольников, соединенных по пять

Икосаэдр - состоит из 20 равносторонних и равных треугольников, соединенных по пять около каждой вершины
около каждой вершины

Слайд 10

5. Звездчатые формы и соединения тел Платона. Кроме правильных выпуклых многогранников существуют

5. Звездчатые формы и соединения тел Платона. Кроме правильных выпуклых многогранников существуют
и правильные выпукло-вогнутые многогранники. Их называют звездчатыми (самопересекающимися). Рассматривая пересечения продолжения граней Платоновых тел, мы будем получать звездчатые многогранники. Звездчатый октаэдр - восемь пересекающихся плоскостей граней октаэдра отделяют от пространства новые "куски", внешние по отношению к октаэдру. Это малые тетраэдры, основания которых совпадают с гранями октаэдра. Его можно рассматривать как соединение двух пересекающихся тетраэдров, центры которых совпадают с центром исходного октаэдра. Все вершины звездчатого октаэдра совпадают с вершинами некоторого куба, а ребра его являются диагоналями граней (квадратов) этого куба. Дальнейшее продление граней октаэдра не приводит к созданию нового многогранника. Октаэдр имеет только одну звездчатую форму. Такой звездчатый многогранник в 1619 году описал Кеплер (1571-1630) и назвал его stella octangula - восьмиугольная звезда.

Слайд 12

ПЕРЕСЕЧЕНИЕ МНОГОГРАННИКА ПЛОСКОСТЬЮ

Сечение многогранника плоскостью представляет собой плоскую замкнутую ломаную линию.

Построение сечения

ПЕРЕСЕЧЕНИЕ МНОГОГРАННИКА ПЛОСКОСТЬЮ Сечение многогранника плоскостью представляет собой плоскую замкнутую ломаную линию.
можно провести двумя способами:

способом «граней» – найти линии пересечения граней с заданной плоскостью;

способом «ребер» – найти точки встречи ребер пирамиды с плоскостью и последовательно соединить их.

Слайд 13

ПЕРЕСЕЧЕНИЕ МНОГОГРАННИКА ПЛОСКОСТЬЮ

M2′

M3′

2′

M1′

N3′′

N2′′

h0β′

h0γ′

h0δ′

3′

1′

N3′

N2′

N1′

2′′

1′′

N1′′

3′′

f0δ″

f0β″

f0γ″

ПЕРЕСЕЧЕНИЕ МНОГОГРАННИКА ПЛОСКОСТЬЮ M2′ M3′ 2′ M1′ N3′′ N2′′ h0β′ h0γ′ h0δ′

Слайд 14

ПЕРЕСЕЧЕНИЕ КОНУСА И ЦИЛИНДРА ПЛОСКОСТЬЮ

Для построения сечения конуса или цилиндра плоскостью в

ПЕРЕСЕЧЕНИЕ КОНУСА И ЦИЛИНДРА ПЛОСКОСТЬЮ Для построения сечения конуса или цилиндра плоскостью
нее необходимо вписать многогранник (соответственно пирамиду или призму), построить сечение вписанного многогранника плоскостью, а затем полученные на ребрах многогранника точки соединить плавной кривой линией по лекалу.

В результате получим приближенное решение задачи, точность которого будет определяться числом граней вписанного многогранника.

Слайд 15

ПЕРЕСЕЧЕНИЕ КОНУСА И ЦИЛИНДРА ПЛОСКОСТЬЮ

2′′

5′′

3′′

5′

4′

M2′

M1′

M3′

1′

2′

N2′

N1′

N1′′

N2′′

N3′′

f0β′′

f0γ′′

f0ε′′

N3′

3′

1′′

4′′

A′′

B′′≡F′′

C′′≡E′′

D′′

h0β′

h0γ′

h0ε′

ПЕРЕСЕЧЕНИЕ КОНУСА И ЦИЛИНДРА ПЛОСКОСТЬЮ 2′′ 5′′ 3′′ 5′ 4′ M2′ M1′

Слайд 16

ПЕРЕСЕЧЕНИЕ ПРЯМОЙ ЛИНИИ С ПОВЕРХНОСТЬЮ МНОГОГРАННИКА

Для построения точек пересечения прямой линии с

ПЕРЕСЕЧЕНИЕ ПРЯМОЙ ЛИНИИ С ПОВЕРХНОСТЬЮ МНОГОГРАННИКА Для построения точек пересечения прямой линии
поверхностью многогранника необходимо:

1) через прямую провести любую вспомогательную плоскость;

2) построить сечение многогранника этой вспомогательной плоскостью;

3) найти искомые точки в пересечении прямой с контурами построенного сечения.

Слайд 17

ПЕРЕСЕЧЕНИЕ ПРЯМОЙ ЛИНИИ С ПОВЕРХНОСТЬЮ МНОГОГРАННИКА

K1′

3′

K2″

K1″

3″

f0α″

h0α′


1″

2″

1′

2′

K2′

ПЕРЕСЕЧЕНИЕ ПРЯМОЙ ЛИНИИ С ПОВЕРХНОСТЬЮ МНОГОГРАННИКА K1′ 3′ K2″ K1″ 3″ f0α″

Слайд 18

ПЕРЕСЕЧЕНИЕ ПРЯМОЙ ЛИНИИ С ПОВЕРХНОСТЬЮ КОНУСА И ЦИЛИНДРА

Точки пересечения прямой линии

ПЕРЕСЕЧЕНИЕ ПРЯМОЙ ЛИНИИ С ПОВЕРХНОСТЬЮ КОНУСА И ЦИЛИНДРА Точки пересечения прямой линии
с поверхностью конуса или цилиндра можно построить двумя способами.

Первый способ заключается в том, что в конус или цилиндр вписывают соответственно пирамиду или призму, строят сечение вписанного многогранника вспомогательной плоскостью и полученные точки на ребрах соединяют плавной кривой. Точки пересечения прямой с построенным сечением есть точки пересечения этой прямой с поверхностью заданного геометрического тела. В результате получаем приближенное решение задачи.

Для получения точного решения вспомогательную плоскость нужно выбрать так, чтобы полученное сечение линейчатой поверхности представляло собой простейшую фигуру – многоугольник. В случае конической поверхности такая плоскость должна проходить через заданную прямую и вершину конуса, тогда в сечении образуется

треугольник.

Слайд 19

ПЕРЕСЕЧЕНИЕ ПРЯМОЙ ЛИНИИ С ПОВЕРХНОСТЬЮ КОНУСА

K2′

K1′

2′

К2′′

h0α′

К1′′

M1′

M2′′

M1′′

M2′

1′

ПЕРЕСЕЧЕНИЕ ПРЯМОЙ ЛИНИИ С ПОВЕРХНОСТЬЮ КОНУСА K2′ K1′ 2′ К2′′ h0α′ К1′′

Слайд 20

ПЕРЕСЕЧЕНИЕ ПРЯМОЙ ЛИНИИ С ПОВЕРХНОСТЬЮ ЦИЛИНДРА

Для получения точного решения в качестве

ПЕРЕСЕЧЕНИЕ ПРЯМОЙ ЛИНИИ С ПОВЕРХНОСТЬЮ ЦИЛИНДРА Для получения точного решения в качестве
вспомогательной плоскости выбираем плоскость общего положения, параллельную оси цилиндра, и задаем ее двумя пересекающимися прямыми – прямой LT и произвольной прямой, параллельной оси. Такую прямую можно провести через любую точку прямой LT. Горизонтальная проекция прямой параллельна О1′О2′, а фронтальная проекция – О1′′О2′′.

Поскольку вспомогательная плоскость выбрана параллельной оси цилиндра, сечение будет представлять собой

параллелограмм.