∗Nguyễn Thúc Tráng - Giảng viên HVKTQS∗ Chương 8- Giao hai mặt 8-3∗Nguyễn Thúc Tráng - Giảng viên HVKTQS ∗ Chương 8- Giao hai mặt 8-3 diện trên hình chiếu đó.. ∗Nguyễn Thúc Tráng - Giản
Trang 1∗Nguyễn Thúc Tráng - Giảng viên HVKTQS∗ Chương 8- Giao hai mặt 8-1
∗Nguyễn Thúc Tráng - Giảng viên HVKTQS ∗ Chương 8- Giao hai mặt 8-1
8.1- GIAO CÁC MẶT CỦA HAI ĐA DIỆN
1) Định nghĩa
kia.
Giao đó, nhìn chung là 1 đường gấp khúc khép kín.
Mỗi cạnh của đường gấp khúc là giao một mặt đa diện này với một mặt đa diện kia (giao tuyến
của 2
Trang 2∗Nguyễn Thúc Tráng - Giảng viên HVKTQS∗ Chương 8- Giao hai mặt 8-2
∗Nguyễn Thúc Tráng - Giảng viên HVKTQS ∗ Chương 8- Giao hai mặt 8-2
hình phẳng).
điểm của đoạn thẳng và hình phẳng).
2) Nội dung bài toán
Tìm hai hình chiếu của đường gấp khúc giao tuyến.
Xét thấy, khuất bao gồm:
• Trước hết, rà soát sự thấy khuất các mặt mỗi đa diện trên mỗi hình chiếu (xem các đa diện đặt
riêng lẻ, chưa che khuất nhau).
Trang 3∗Nguyễn Thúc Tráng - Giảng viên HVKTQS∗ Chương 8- Giao hai mặt 8-3
∗Nguyễn Thúc Tráng - Giảng viên HVKTQS ∗ Chương 8- Giao hai mặt 8-3
diện trên hình chiếu đó.
3) Cách tìm giao
Hoặc tìm các cạnh đường gấp khúc (bài toán giao tuyến của 2 hình phẳng).
Hoặc tìm các đỉnh đường gấp khúc (giao điểm của đoạn thẳng và hình phẳng) Sau đó nối 2 đỉnh
thành 1 cạnh theo nguyên tắc: 2 đỉnh đó cùng thuộc một mặt đa diện này, đồng thời cùng thuộc một mặt đa diện kia (việc nối này được tiến hành trên “ sơ đồ nối”).
Trang 4∗Nguyễn Thúc Tráng - Giảng viên HVKTQS∗ Chương 8- Giao hai mặt 8-4
∗Nguyễn Thúc Tráng - Giảng viên HVKTQS ∗ Chương 8- Giao hai mặt 8-4
4) TRƯỜNG HỢP BIẾT TRƯỚC MỘT HÌNH CHIẾU CỦA giao
Đó là trường hợp có đa diện là lăng trụ chiếu.
: Hình chiếu biết trước nằm trên hình chiếu suy biến của lăng trụ chiếu.
Tìm hình chiếu còn lại nhờ vẽ điểm thuộc đa diện kia.
Ví dụ: Vẽ giao của lăng trụ chiếu (mnp) và tứ diện SABC
Trang 5
Cạnh m cắt hai mặt (SAB), (SAC) tại 1, 2 (tìm 12 , 22 nhờ vẽ điểm ∈ mặt đa diện).
Cạnh SB, SC của chóp cắt mặt (mn) tại 3, 4 và mặt (mp) tại 5, 6 (các cạnh khác của chóp không tham gia giao).
Tìm 32, 42, 52, 62 nhờ vẽ điểm thuộc đường thẳng.
Hc đứng là 4121 và 2161.
Nối các đoạn thẳng trên hc bằng nhờ “ sơ đồ nối”:
Tưởng tượng mở cạnh SA chóp và cạnh p lăng trụ, trải các mặt tham gia giao trên cùng 1 mp Xét thấy khuất các mặt đó trên hc bằng.
8-5
Trang 6 Một đoạn giao tuyến chỉ thấy nếu nó thuộc hai mặt cùng thấy của chóp & lăng trụ trên hc bằng Với: 1,2 = m× (SAB),(SAC)
8-6
Trang 7∗Nguyễn Thúc Tráng - Giảng viên HVKTQS∗ Chương 8- Giao hai mặt 8-7
∗Nguyễn Thúc Tráng - Giảng viên HVKTQS ∗ Chương 8- Giao hai mặt 8-7
8.2-GIAO GIỮA MẶT ĐA DIỆN VÀ MẶT CONG
1) Định nghĩa
Giao đó, nhìn chung là 1 đường cong kín bao gồm các đường cong phẳng và có thể có điểm “gãy”.
Mỗi đoạn đường cong giao tuyến là giao giữa 1 mặt đa diện và mặt Φ .
2) Nội dung bài toán
Tìm điểm ”gãy” và các đoạn đường cong giao tuyến.
Xét thấy, khuất các hình chiếu của giao, cạnh đa diện và Φ (tương tự như 2 đa diện).
Trang 8∗Nguyễn Thúc Tráng - Giảng viên HVKTQS∗ Chương 8- Giao hai mặt 8-8
∗Nguyễn Thúc Tráng - Giảng viên HVKTQS ∗ Chương 8- Giao hai mặt 8-8
3) Xác định giao tuyến
a) XÉT TRƯỜNG HỢP BIẾT TRƯỚC MỘT HÌNH CHIẾU CỦA GIAO
Đó là hai trường hợp sau:
• Lăng trụ chiếu cắt mặt cong Φ Hình chiếu biết trước nằm trên hình chiếu suy biến
của lăng trụ
Hình chiếu còn lại tìm nhờ vẽ điểm thuộc Φ .
• Mặt trụ chiếu cắt đa diện Hình chiếu biết trước nằm trên hình chiếu suy biến trụ.
Hình chiếu còn lại, tìm nhờ vẽ điểm thuộc mặt đa diện
Trang 9Giải:
Từ hình chiếu nhận thấy:
Hai đáy lăng trụ không tham gia giao.
Hai điểm gãy 1, 2 là giao điểm cạnh m với mặt cầu.
Mp (mp) cắt cầu theo cung tròn bằng 132 có hc đứng là đoạn thẳng 1131 (bảo toàn hình dạng trên hc bằng).
Mp (mn) cắt cầu theo cung tròn 1574862, có hc đứng là đoạn 1141và hc bằng là cung êlíp 12527242826222 ( 4 cao
nhất, 7 và 8 là gần và xa nhất, 5 và 6 là điểm giới han thấy khuất ).
Xét thấy, khuất: Trên hình.
8-9
8-9
Trang 10Ví dụ 2 : Vẽ giao của trụ chiếu và chóp đều.
Giải:
Các điểm gãy : 1 , 2 , 3 là giao các cạnh SA, SB, SC với mặt trụ.
4 , 5 , 6 là tiếp điểm các cạnh AB, BC, CA với trụ.
7, 8 là các điểm giới hạn thấy, khuất
Tìm hc đứng các điểm trên nhờ vẽ điểm thuộc mặt của chóp.
Các mặt (SAB), (SBC), (SCA) cắt trụ lần lượt là các cung êlíp 142, 2853, 3671 mà hc bằng của chúng nằm trên hc bằng trụ.
XÉT THẤY, KHUẤT
8-10
8-10
Trang 11
∗Nguyễn Thúc Tráng - Giảng viên HVKTQS∗ Chương 8- Giao hai mặt 8-11
∗Nguyễn Thúc Tráng - Giảng viên HVKTQS ∗ Chương 8- Giao hai mặt 8-11
b) TRƯỜNG HỢP chưa BIẾT TRƯỚC MỘT HÌNH CHIẾU nào CỦA GIAO
• Đó là trường hợp: Một đa diện không phải lăng trụ chiếu cắt một mặt cong không
Trang 12 Giải:
Các điểm gãy : 1 , 2 , 3 , 4 là giao các cạnh SA, SB, SC, SD với cầu.
5 , 6 , 7, 8 là các điểm thấp nhất và lần lượt thuộc các mặt (SAB), (SBC), (SCD), (SDA).
5 ∈ n(S) là đường dốc nhất của (SAB) so với Tìm 5 nhờ vẽ giao điểm của n với mặt cầu (mp phụ trợ chứa n là mp chiếu bằng)
(SAB), (SBC) cắt cầu theo các cung tròn 152, 263 đối xứng nhau qua (SBD).
• (SCD), (SDA) cắt cầu theo các cung tròn 374 , 481 đối xứng nhau qua (SAC).
Xét thấy, khuất
8-12
Trang 13
∗Nguyễn Thúc Tráng - Giảng viên HVKTQS∗ Chương 8- Giao hai mặt 8-13
∗Nguyễn Thúc Tráng - Giảng viên HVKTQS ∗ Chương 8- Giao hai mặt 8-13
8.3-GIAO HAI MẶT CONG
1) KHÁI QUÁT
Giao đó, nhìn chung là 1 hoặc vài đường cong kín (các đường cong đó có thể là phẳng, có thể là
ghềnh).
Bậc của mặt cong là số giao điểm tối đa của 1 đường thẳng với mặt cong đó.
Mặt cong (bậc m) cắt mặt cong theo đường cong
Trang 14
∗Nguyễn Thúc Tráng - Giảng viên HVKTQS∗ Chương 8 - Giao hai mặt 8-14
∗Nguyễn Thúc Tráng - Giảng viên HVKTQS ∗ Chương 8 - Giao hai mặt 8-14
2) Nội dung bài toán
Tìm hai hình chiếu của đường cong giao tuyến.
Xét thấy, khuất (tương tự nội dung xét thấy, khuất giao 2 đa diện).
3) Cách xác định GIAO
a) TRƯỜNG HỢP BIẾT TRƯỚC MỘT HÌNH CHIẾU CỦA GIAO
Đó là trường hợp có một mặt là trụ chiếu.
Hình chiếu biết trước nằm trên hình chiếu suy biến của trụ chiếu.
Tìm hình chiếu còn lại nhờ bài toán vẽ điểm thuộc mặt cong còn lại
Trang 15Ví dụ 1: Vẽ giao của mặt trụ chiếu và mặt nón.
Giải:
Trụ không cắt ∀ đường sinh nón (cắt không hoàn toàn) ⇒ Giao là một đường cong bậc 4 và kín: 1246532
1 là điểm cao nhất, 4 và 5 là các điểm thấp nhất.
2 và 3 là các điểm giới hạn thấy, khuất.
Tìm hc bằng các điểm trên nhờ bài toán vẽ điểm thuộc mặt nón
Hc đứng của giao (biết trước) nằm trên hc đứng trụ.
Xét thấy, khuất.
8-15
Trang 16Ví dụ 2: Vẽ giao của mặt trụ chiếu và mặt trụ xiên.
Giải:
Trụ chiếu cắt ∀ đường sinh trụ xiên (cắt nhau hoàn toàn) ⇒ Giao là hai đường cong kín bậc bốn: 1234 và
5678
1 và 5 là điểm cao nhất, 3 và 7 là các điểm thấp nhất.
Các điểm giới hạn thấy, khuất là: 2, 4,.
Hc đứng nằm trên hc suy biến trụ chiếu.
Tìm hc bằng các điểm trên nhờ bài toán vẽ điểm thuộc trụ xiên
8-16
Trang 17∗Nguyễn Thúc Tráng - Giảng viên HVKTQS∗ Chương 8- Giao hai mặt 8-17
∗Nguyễn Thúc Tráng - Giảng viên HVKTQS ∗ Chương 8- Giao hai mặt 8-17
b) TRƯỜNG HỢP chưa BIẾT TRƯỚC HÌNH CHIẾU NÀO CỦA GIAO
• Đó là khi không có mặt nào là trụ chiếu.
Dựng mặt Ω (thường là mp).
Tìm giao tuyến , của Ω với Φ , Ψ .
Ví dụ 3: Vẽ giao của mặt cầu và mặt nón tròn xoay.
Trang 18Giải:
Cầu cắt không hoàn toàn nón Do đó giao là một đường cong kín bậc 4.
Cần tìm một số điểm đặc biệt của giao (các điểm 1,2,3,4,5,6)
Mp phụ trợ là các mp bằng.
Giao tuyến phụ của mỗi mp bằng với cầu, nón đều là các cặp đường tròn bằng.
Điểm chung (thuộc giao) là giao điểm mỗi cặp đường tròn nói trên.
8-18
8-18
Trang 19
∗Nguyễn Thúc Tráng - Giảng viên HVKTQS∗ Chương 8- Giao hai mặt 8-19
∗Nguyễn Thúc Tráng - Giảng viên HVKTQS ∗ Chương 8- Giao hai mặt 8-19
5) MỘT SỐ ĐỊNH LÝ VỀ GIAO CỦA HAI MẶT BẬC HAI
Định lý 1: Nếu hai mặt cong bậc hai có mp đối xứng chung P và cắt nhau theo đường
cong thì hình chiếu của đường cong lên P (hoặc lên mp song song với P ) sẽ là đường cong (ví dụ 3, hình chiếu đứng là đường cong bậc hai).
Định lý 2: Hai mặt bậc hai đã cắt nhau theo một đường bậc hai thì chúng sẽ cắt nhau
theo một đường bậc hai khác nữa.
Ví dụ 4 : Vẽ giao của mặt cầu và mặt trụ tròn xoay chiếu bằng.
Trang 20
Giải:
Trục trụ qua tâm cầu ⇒ trụ cắt cầu theo một đường tròn: 1234 (đường cong bậc hai) Do đó theo định lý 2, trụ còn cắt cầu theo một đường bậc hai khác nữa, đó là đường tròn 5678.
Hình chiếu bằng các đường tròn trên trùng nhau và nằm trên hình chiếu bằng trụ
Hai mặt cong đã cho có mp đối xứng chung là mp mặt chứa trục trụ , nên theo đ.lý 1 ⇒ hình chiếu đứng của các đường cong giao tuyến là đường thẳng.
8-20
8-20
Trang 21Ví dụ 5: Vẽ giao của hai mặt trụ tròn xoay chiếu đứng và chiếu cạnh.
8-21
8-21
Trang 22Chú ý: Trong Ví dụ 5 nếu 2 trụ có bán kính bằng nhau thì giao là hai đường cong phẳng (2 êlíp) có hc bằng là hai
đoạn thẳng ( định lý 1).
8-22
8-22
Trang 23∗Nguyễn Thúc Tráng - Giảng viên HVKTQS∗ Chương 8- Giao hai mặt 8-23
∗Nguyễn Thúc Tráng - Giảng viên HVKTQS ∗ Chương 8- Giao hai mặt 8-23
Định lý 3: Tùy vào vị trí tương đối của hai mặt cong, mà chúng có thể cắt nhau theo:
• Một đường cong bậc 4 (ví dụ: 1, 3, 5).
• Hai đường cong bậc 4 (ví dụ 2).
• Hai đường cong bậc 2 ( ví dụ 4).
Ví dụ 6 : Xác định giao của mặt trụ chiếu bằng êlíp và mặt trụ chiếu bằng tròn xoay.
Trang 24
∗Nguyễn Thúc Tráng - Giảng viên HVKTQS∗ Chương 8- Giao hai mặt 8-24
∗Nguyễn Thúc Tráng - Giảng viên HVKTQS ∗ Chương 8- Giao hai mặt 8-24