Требование
при выбранном аппарате проецирования проекции искомых точек секущей плоскости на опорную выбирают так, чтобы они были связаны с проекциями известных точек секущей плоскости, и чтобы число графических операций при решении задачи было минимальным.
Удобно применять, когда
• точки, задающие секущую плоскость, принадлежат разным граням или одна из них расположена внутри или вне многогранника;
• прямая, определяющая секущую плоскость, параллельна основанию многогранника.
Неприменим в случаях, когда секущая плоскость задана неявно.
Алгоритм выполнения сечения методом внутрен проектир
Построить вспомогательные сечения и найти линию их пересечения.
Построить след сечения на ребре многогранника.
Если точек сечения не хватает для построения самого сечения повторить пп.1-2.
3. Суть комбинированного метода состоит в применении теорем о параллельности прямых и плоскостей в сочетании с методом следов, или методом вспомогательных сечений, или с обоими этими методами.
Примеры
N1. Построить сечение, определенное точками K, L, M.
N2. Построить сечение, определяемое параллельными прямыми АА1 и CC1.
AA1//CC1
N3. Построить
сечение, определяемое пересекающимися
прямыми
АС1 и А1С.
АС1
А1С.
Решение задач на комбинации многогранников, цилиндра, конуса и шара.
Чаще встречаются следующие комбинации многогранников с цилиндром, конусом и шаром:
шар и пирамида;
шар и призма;
шар и конус;
шар и цилиндр;
конус и пирамида;
конус и призма;
конус и цилиндр;
цилиндр и пирамида;
цилиндр и призма.
Необходимые и достаточные условия комбинирования многогранников и тел вращения
комбинация многогранников, многогранников и тел вращения |
формулировка необходимого и достаточного условия комбинации |
примечания |
пример задачи |
призма вписана в цилиндр |
если около основания призмы можно описать окружность, высоты цилиндра и призмы равны |
около любой треугольной и около любой правильной призмы можно описать цилиндр |
В цилиндр вписана призма, основанием которой является прямоугольный треугольник с катетом а и прилежащим к нему углом альфа. Найдите объем цилиндра, если высота призмы равна h |
пирамида вписана в конус |
если около основания пирамиды можно описать окружность, вершина конуса является вершиной пирамиды, высоты конуса и пирамиды совпадают |
около любой треугольной пирамиды можно описать конус. Около пирамиды, основание которой правильный многоугольник можно описать конус. Около пирамиды, основание которой равнобокая трапеция, можно описать конус. |
У пирамиды все боковые ребра равны. Доказать, что она является вписанной в некоторый конус |
В задачах, где одна из фигур щар, изображение самого шара, как правило, бывает излишним – достаточно лишь указать его центр и точки касания с различными плоскостями и прямыми. Необходимо записывать полное обоснование нахождения положения центра шара, вписанного в многогранник или описанного около него.
При решении задач на комбинации фигур полезно делать различные вспомогательные планиметрические чертежи, т. е. "выносы плоских конфигураций", изображение которых искажено пространственной перспективой. В этих случаях недостаточно знать только определение сферы, описанной или вписанной в тот или иной многогранник. Следует учитывать ряд факторов связанных с вписанными и описанными сферами (шарами).
Выводы:
комбинации круглых тел не нуждаются в пространственном изображении; плоский чертеж (сечение, вид “сверху”) позволяет выполнить необходимые вычисления;
нет необходимости изображать вписанный или описанный шар, достаточно указать расположение центра шара и построить его радиус в точку касания (в вершину многогранника);
большинство задач школьного курса на комбинацию многогранника и шара сводится к более простым случаям: комбинации конус+шар или цилиндр+шар, поэтому целесообразно начать поиск решения задачи с ответа на вопрос “нельзя ли между многогранником и шаром вписать конус или цилиндр и построить некоторое сечение комбинации” (сечение конуса или цилиндра строится легче);
сформулированные необходимые и достаточные условия - инструмент для поиска решения задачи;
для поиска решения задач на комбинацию хорошо применимы векторный и координатный методы решения задач.
