Начертательная геометрия

Содержание

Слайд 2

Лекция 1 Солодухин Е.А., 2017

Лекция 1

Солодухин Е.А., 2017

Слайд 3

Начертательная геометрия изучает методы построения изображений пространственных объектов на плоскости.

Начертательная геометрия изучает методы построения изображений пространственных объектов на плоскости.

Слайд 4

Базовые геометрические элементы начертательной геометрии

Базовые геометрические элементы начертательной геометрии

Слайд 5

Точка – абстрактное математическое понятие. Не имеет измерений - нульмерный объект

Точка – абстрактное математическое понятие. Не имеет измерений - нульмерный объект

.
Линия – непрерывное одномерное множество точек ( цепочка точек). Непрерывная последо-вательность положений точки, перемещаю-щейся в пространстве по определенному закону (траектории). Измерение : только длина. Толщины нет.
Поверхность – непрерывное двумерное мно-жество точек. Непрерывная последователь-ность положений линии, перемещающейся в пространстве по определенному закону. Измерения : длина, ширина, площадь. Толщины и объема нет.
Слайд 6

Проективное пространство

Проективное пространство

Слайд 7

Условно принято – параллельные между собой прямые пересекаются в бесконечно удаленной

Условно принято –
параллельные между собой прямые
пересекаются
в бесконечно удаленной точке

F∞ -
несобственной точке пространства.
(a || b || c…) ⇒ (a ∩ b ∩ c… = F∞ )

Евклидово пространство, дополненное несобственными элементами, называют проективным.

Элемент, удаленный в бесконечность, называется несобственным.
Несобственными элементами пространства могут быть
точки, прямые и плоскости

Слайд 8

Изображение геометрических объектов

Изображение геометрических объектов

Слайд 9

В зависимости от функционального назначения, изображения могут быть разделены на одно-

В зависимости от функционального назначения, изображения могут быть разделены на одно-

и много-картинные.
Одно-картинные изображения используются только как наглядные изображения (перспектива, аксонометрия).
Много-картинные изображения применяются для разработки проектной и рабочей документации (ортогональные проекции).
Слайд 10

Перспектива

Перспектива

Слайд 11

Аксонометрия

Аксонометрия

Слайд 12

Ортогональные проекции

Ортогональные проекции

Слайд 13

Метод проецирования

Метод проецирования

Слайд 14

А – объект (точка) SA – проецирующая прямая SA ∩ ПК

А – объект (точка)
SA – проецирующая
прямая

SA ∩ ПК

= АК

АК – проекция объекта (точки) А
на плоскости проекций Пк

Пк – плоскость проекций
S – центр проецирования

Аппарат проецирования

Закон проецирования

Все изображения, полученные на основе метода проецирования
называются проекционными

Слайд 15

Для любой точки пространства SA ∩ Пк = Aк SВ ∩

Для любой точки пространства
SA ∩ Пк = Aк SВ ∩

Пк = Bк SС ∩ Пк = Cк
SA ∩ SВ ∩ SС ∩ …= S
Слайд 16

Варианты метода проецирования

Варианты метода проецирования

Слайд 17

Центральное проецирование S (центр проецирования) -– реальная точка. SA ∩ SB ∩ SC …= S

Центральное проецирование

S (центр проецирования) -– реальная точка.

SA ∩ SB ∩

SC …= S
Слайд 18

Параллельное проецирование S (центр проецирования) – несобственная точка S ≡ S∞

Параллельное проецирование

S (центр проецирования) – несобственная точка
S ≡ S∞
SA

∩ SB ∩ SC …= S∞

следовательно
S∞ A || S∞ B || S∞ C || … || s

s – направление проецирования; S∞ ∈ s

Слайд 19

Виды параллельного проецирования (s^Пк)=∠ φ ∠φ=90º ∨ (s⊥ Пк) ⇒ проецирование

Виды параллельного проецирования

(s^Пк)=∠ φ
∠φ=90º ∨ (s⊥ Пк) ⇒ проецирование прямоугольное


(ортогональное)
∠φ=90º ∨ (s⊥ Пк) ⇒ проецирование косоугольное
Слайд 20

Слайд 21

Все проекционные изображения должны обладать свойством обратимости – способностью по изображению

Все проекционные изображения должны обладать свойством обратимости – способностью по изображению

получить реальные размеры и форму изображенного объекта, а также положение объекта в пространстве.
Слайд 22

Проекции Ак соответствует любая точка на проецирующей прямой, проходящей через точку

Проекции Ак соответствует любая точка на проецирующей прямой, проходящей через точку

А.

Одна проекция точки без каких-либо дополнительных условий однозначно не определяет ее положение в пространстве, т. е. изображение не обратимо.

Слайд 23

Метод Монжа

Метод Монжа

Слайд 24

П1 ⊥ П2 П1 ∩ П2= (1,2) П1 – горизонтальная плоскость

П1 ⊥ П2
П1 ∩ П2= (1,2)

П1 – горизонтальная плоскость проекций
П2

– фронтальная плоскость проекций

I, II, III, IV – четверти пространства

Слайд 25

Плоскость П2 неподвижна. Плоскость П1 вращается вокруг линии (1,2) пересечения плоскостей

Плоскость П2 неподвижна.
Плоскость П1 вращается вокруг линии (1,2) пересечения плоскостей до

совмещения
с плоскостью П2.

Систему координат Оxyz совмещают с плоскостями проекций: Oxz≡П2, Oxy≡П1, Ox≡(1,2)

Слайд 26

Плоскости проекций П1 и П2 совмещены в одну общую плоскость.

Плоскости проекций П1 и П2 совмещены в одну общую плоскость.

Слайд 27

Проецирование точки

Проецирование точки

Слайд 28

Горизонтальная и фронтальная проекции точки располагаются на одной прямой, перпендикулярной оси

Горизонтальная и фронтальная проекции точки располагаются на одной прямой, перпендикулярной

оси x12
А1А2 ⊥ х12
Расстояние от оси x12 до горизонтальной проекции точки определяет расстояние от самой точки до фронтальной плоскости проекций.
(х12 , А1) = (А, П2) - глубина
Расстояние от оси x12 до фронтальной проекции точки определяет расстояние от самой точки до горизонтальной плоскости проекций.
(х12 , А2) = (А, П1) - высота
Слайд 29

Ортогональные проекции точки на две взаимно перпендикулярные плоскости однозначно определяют положение

Ортогональные проекции точки на две взаимно перпендикулярные плоскости однозначно определяют

положение точки в пространстве и делают изображения обратимыми.
Слайд 30

Проецирование прямой линии

Проецирование прямой линии

Слайд 31

Способы задания прямой на эпюре l (A,B)(A∈l; B∈l) l (С,s)(C∈l; l ll s)

Способы задания прямой на эпюре

l (A,B)(A∈l; B∈l)

l (С,s)(C∈l; l ll

s)
Слайд 32

Положение прямой относительно плоскости проекций Прямая общего положения Прямые частного положения

Положение прямой относительно плоскости проекций

Прямая
общего положения

Прямые частного положения

l II Пk
l

⊥Пk

l II Пk

l ⊥ Пk

Прямая уровня

Проецирующая
прямая

Слайд 33

Слайд 34

l II П1 и l II П2 l ⊥ П1 и

l II П1 и l II П2
l ⊥ П1 и l

⊥ П2

l1 II x1,2 и l2 II x1,2
l1 ⊥ x1,2 и l2 ⊥ x1,2

Прямая общего положения
Это прямая не параллельная
ни одной из плоскостей проекций

Слайд 35

Прямые уровня Это прямые параллельные какой-либо одной плоскости проекций l II Пк

Прямые уровня

Это прямые параллельные какой-либо одной плоскости проекций

l II Пк

Слайд 36

Горизонталь – h Это прямая параллельная горизонтальной плоскости проекций h II

Горизонталь – h Это прямая параллельная горизонтальной плоскости проекций

h II П1
AB

⊂ h ⇒ AB II П1
∠ϕ = h(AB)^П2

⇒ h2 II x1,2
⇒ А1В1 ≅ IABI
∠ϕ = h1(А1В1) ^ x1,2

Слайд 37

Фронталь – f Это прямая параллельная фронтальной плоскости проекций f II

Фронталь – f Это прямая параллельная фронтальной плоскости проекций

f II П2
AB

⊂ f ⇒ AB II П2
∠ϕ = f(AB)^П1

⇒ f1 II x1,2
А2В2 ≅ IABI
∠ϕ = f2(А2В2) ^ x1,2

Слайд 38

Характерная особенность эпюра горизонтали и фронтали в системе двух плоскостей проекций–

Характерная особенность эпюра горизонтали и фронтали в системе двух плоскостей проекций–

одна из проекций параллельна координатной оси х1,2
Слайд 39

Профильная прямая - p Это прямая параллельная профильной плоскости проекций П3

Профильная прямая - p

Это прямая параллельная профильной плоскости проекций П3

Слайд 40

Проецирующие прямые Это прямые перпендикулярные какой-либо одной плоскости проекций l ⊥ Пк

Проецирующие прямые

Это прямые перпендикулярные какой-либо одной плоскости проекций

l ⊥ Пк

Слайд 41

Горизонтально-проецирующая прямая Это прямая перпендикулярная горизонтальной плоскости проекций m ⊥ П1

Горизонтально-проецирующая прямая Это прямая перпендикулярная горизонтальной плоскости проекций

m ⊥ П1 ∧ m

II П2
AB ⊂ m
AB II П2

⇒ m1 – точка ∧ m2 ⊥ x1,2
А1В1 - точка ∧
А2В2 ≅ IABI

Слайд 42

Фронтально-проецирующая прямая Это прямая перпендикулярная фронтальной плоскости проекций m ⊥ П2

Фронтально-проецирующая прямая Это прямая перпендикулярная фронтальной плоскости проекций

m ⊥ П2 ∧ m

II П1
AB ⊂ m
AB II П1

⇒ m2 – точка ∧ m1 ⊥ x1,2
А2В2 - точка
А1В1 ≅ IABI

Слайд 43

Характерная особенность эпюра проецирующей прямой – одна из проекций прямой точка

Характерная особенность эпюра проецирующей прямой – одна из проекций прямой точка

Слайд 44

Взаимное положение двух прямых

Взаимное положение двух прямых

Слайд 45

Пересекающиеся прямые m ∩ n = D ⇒ ⇒ mk ∩

Пересекающиеся прямые

m ∩ n = D ⇒
⇒ mk ∩ nk= Dk

m1

∩ n1 = D1
m2 ∩ n2 = D2
D1D2 ⊥ x1,2
Слайд 46

Параллельные прямые m II n ⇒ ⇒ mk II nk m1 II n1 m2 II n2

Параллельные прямые

m II n ⇒
⇒ mk II nk

m1 II n1
m2 II

n2
Слайд 47

Скрещивающиеся прямые m ⋅ n ⇒ m II n ∧ m

Скрещивающиеся прямые

m ⋅ n ⇒ m II n ∧ m ∩

n

Пары точек (1,2) и (3,4) – конкурирующие точки

Слайд 48

Плоскость

Плоскость

Слайд 49

Плоскость - это один из видов поверхности (плоская поверхность).

Плоскость - это один из видов поверхности (плоская поверхность).

Слайд 50

Три точки α(А,В,С) Способы задания плоскости Две параллельные прямые δ(m‖n) Точка

Три точки
α(А,В,С)

Способы задания плоскости

Две параллельные прямые
δ(m‖n)

Точка и прямая
β(А,b)

Плоская фигура
ε(△АВС)

Две пересекающиеся прямые
γ(a∩b)

Слайд 51

U II Пк U ⊥ Пк Общее положение Частное положение T

U II Пк
U ⊥ Пк

Общее положение

Частное положение

T ⊥ Пк

Г II

Пк

Проецирующая плоскость

Плоскость уровня

Положение плоскости относительно плоскостей проекций

Слайд 52

Слайд 53

Плоскость общего положения Вывод: Ни одна из проекций плоскости не имеет

Плоскость общего положения

Вывод: Ни одна из проекций плоскости не имеет форму

прямой линии

β(А,l)

γ(m∩n)

δ(m‖n)

ε(△АВС)

Слайд 54

Плоскости частного положения

Плоскости частного положения

Слайд 55

Это плоскости перпендикулярные одной из плоскостей проекций Горизонтально-проецирующая Фронтально-проецирующая α1 –

Это плоскости перпендикулярные одной из плоскостей проекций

Горизонтально-проецирующая

Фронтально-проецирующая

α1 – прямая

β2 – прямая

Проецирующие

плоскости

α ⊥ П1

β ⊥ П2

Слайд 56

Это плоскости параллельные одной из плоскостей проекций Горизонтальная плоскость Фронтальная плоскость

Это плоскости параллельные одной из плоскостей проекций

Горизонтальная плоскость

Фронтальная плоскость

Плоскости уровня

β II

П2

α II П1

α2 – прямая и α2II x1,2

β1 – прямая и β1 II x1,2

ΔАВС⊂ α ⇒ΔАВС II П1⇒А1В1С1≅ АВС

ΔАВС⊂ β ⇒ΔАВС II П2⇒А2В2С2≅ АВС

Слайд 57

ПРЯМАЯ ЛИНИЯ В ПЛОСКОСТИ

ПРЯМАЯ ЛИНИЯ В ПЛОСКОСТИ

Слайд 58

Дано: плоскость α(ΔАВС). Построить: l ⊂ α. Прямая принадлежит плоскости, если

Дано: плоскость α(ΔАВС).
Построить: l ⊂ α.
Прямая принадлежит плоскости, если две точки

прямой принадлежат этой плоскости.
∀l; l (1,2), (1∈α ), (2∈α) ⇒ l ⊂ α
Первый вариант построения
Точка 1 принадлежит стороне АВ (1∈АВ).
Точка 2 принадлежит стороне ВС (2∈ВС).
Строим l (1,2)
Слайд 59

Дано: плоскость α(ΔАВС). Построить: l ⊂ α. Прямая принадлежит плоскости, если

Дано: плоскость α(ΔАВС).
Построить: l ⊂ α.
Прямая принадлежит плоскости, если она проходит

через точку, принадлежащую этой плоскости, и параллельна какой-либо прямой, также принадлежащей этой плоскости
∀l; l (1,b), 1∈α, l ||b, b∈α ⇒ l ⊂ α
Второй вариант построения
Точка 1 принадлежит стороне АВ (1∈АВ).
В качестве прямой “b” принимаем сторону АС, т.е. b≡АС
Через точку 1 проводим прямую l параллельно стороне АС (l ||AC).
Слайд 60

Прямые уровня плоскости

Прямые уровня плоскости

Слайд 61

Горизонталь плоскости Дано: Плоскость α(ΔАВС) Построить: h ⊂ α h ||

Горизонталь плоскости

Дано: Плоскость α(ΔАВС)
Построить: h ⊂ α
h || Π1 ⇒ h2

|| x1,2
Задаем h (А,1); 1∈ВС
Строим h1 (А1,11)

Это прямая, принадлежащая плоскости,
и параллельная горизонтальной плоскости
проекций

Слайд 62

Фронталь плоскости Дано: Плоскость α(ΔАВС) Построить: f ⊂ α f ||

Фронталь плоскости

Дано: Плоскость α(ΔАВС)
Построить: f ⊂ α
f || Π2 ⇒ f1

|| x1,2
Задаем f (А,1); 1∈ВС
Строим f2(А2,12)

Это прямая, принадлежащая плоскости,
и параллельная фронтальной плоскости
проекций

Слайд 63

ТОЧКА В ПЛОСКОСТИ

ТОЧКА В ПЛОСКОСТИ

Слайд 64

Точка принадлежит плоскости, если она принадлежит прямой, принадлежащей этой плоскости А

Точка принадлежит плоскости, если она принадлежит прямой, принадлежащей этой плоскости

А

∈ α ⇔ А ∈ l , l ⊂ α
Слайд 65

А∈l; l⊂α; l (1,2); (1∈α); (2∈α); (1∈m); (2∈n) А∈l; l⊂α; l(1,m);

А∈l; l⊂α; l (1,2);
(1∈α); (2∈α);
(1∈m); (2∈n)

А∈l; l⊂α; l(1,m); (l ||

m)
(1∈n);

Дано: плоскость α(m,n); точка А(А2)∈ α.
Построить: А1.

Первый вариант построения

Второй вариант построения

Слайд 66

Пересечение плоскостей

Пересечение плоскостей

Слайд 67

β ∩ α (∆АВС)= l β ⊥ П2 ⇒ β 2

β ∩ α (∆АВС)= l
β ⊥ П2 ⇒ β 2 –

прямая;
l ⊂ β ⇒ l2 ≡ β 2
l ⊂ α(∆АВС) ⇒ l(M,N), M = β ∩ AB; N = β ∩ BC

Если одна из двух пересекающихся плоскостей является плоскостью
частного положения, то задача на построение линии их пересечения
значительно упрощается.

Слайд 68

Пересечение прямой линии с плоскостью

Пересечение прямой линии с плоскостью

Слайд 69

Если l ∩ m, то l ⊂ T и m ⊂


Если l ∩ m, то l ⊂ T и m

⊂ T
Т. е. прямые l и m принадлежат какой-то другой плоскости, например Т.

При определении взаимного положения прямой линии и плоскости вспомогательная секущая плоскость всегда выбирается проецирующей.
Тогда, если T ⊥ Пк , то на эпюре Tк≡ lк ≡ mк

Но m ⊂ Ф m ⊂ T. Следовательно, m = Ф ∩ T

T – вспомогательная секущая плоскость

Прямая пересекает плоскость, если она пересекает какую-либо прямую, принадлежащую этой плоскости.
l ∩Ф ⇔ l ∩ m ; m ⊂Ф