Прямая параллельная плоскости

ЛЕКЦИЯ 4

ДВЕ ПЛОСКОСТИ.

Две плоскости могут быть параллельны друг к другу или пересекаться между собой.

Параллельные плоскости.

Две плоскости параллельны, если в каждой из них можно построить по две пересекающихся между собой прямые линии так, чтобы прямые одной плоскости были соответственно параллельны прямым другой плоскости.

Прямая параллельная плоскости - student2.ru  
Рис.1  
 

Наиболее простой случай – параллельность двух проецирующих плоскостей. Здесь достаточно параллельности следов плоскостей (рис.1).

В случае параллельности плоскостей общего положения необходимо в каждой из них указать по две соответственно параллельные прямые (рис.2). В качестве таких прямых можно взять главные линии плоскости или какие-то другие прямые. Прямая параллельная плоскости - student2.ru (АВС)║ Прямая параллельная плоскости - student2.ru (а ∩ b)║ Прямая параллельная плоскости - student2.ru (d ∩ c).

Прямая параллельная плоскости - student2.ru Прямая параллельная плоскости - student2.ru Прямая параллельная плоскости - student2.ru
Прямая параллельная плоскости - student2.ru (АВС) а║h; а1║h1; а2║h2 b║f; b1║f1; b2║f2 Прямая параллельная плоскости - student2.ru (а ∩ b) d║[AB]; d1║[A1B1]; d2║[A2B2] с║[BC]; с1║[B1C1]; с2║[B2C2]; Прямая параллельная плоскости - student2.ru (d ∩ c)
Рис.2

Пересекающиеся плоскости.

Основная задача – построение линии пересечения двух плоскостей, которая вполне определяется двумя точками, принадлежащими обеим плоскостям:

а) проецирующие

Проецирующие плоскости одного наименования, как перпендикулярные к одной и той же плоскости проекций, пересекаются по прямой линии также перпендикулярной к этой плоскости проекций (рис.3). Проецирующие плоскости разных наименований пересекаются по прямой, для которой они будут проецирующими плоскостями (рис.4).

Прямая параллельная плоскости - student2.ru Прямая параллельная плоскости - student2.ru
Рис.3 Рис.4.
Прямая параллельная плоскости - student2.ruПрямая параллельная плоскости - student2.ru = а Прямая параллельная плоскости - student2.ru Прямая параллельная плоскости - student2.ru ; Прямая параллельная плоскости - student2.ruПрямая параллельная плоскости - student2.ru = b Прямая параллельная плоскости - student2.ru Прямая параллельная плоскости - student2.ru Прямая параллельная плоскости - student2.ruПрямая параллельная плоскости - student2.ru =n; n1 Прямая параллельная плоскости - student2.ru Прямая параллельная плоскости - student2.ru ; n2 Прямая параллельная плоскости - student2.ru Прямая параллельная плоскости - student2.ru

б) Наиболее просто решается задача, если одна из пересекающихся плоскостей проецирующая (рис.5). Прямая параллельная плоскости - student2.ru (АВС)∩ Прямая параллельная плоскости - student2.ru =m; m1 Прямая параллельная плоскости - student2.ru Прямая параллельная плоскости - student2.ru . m – линия пересечения, так как линия пересечения принадлежит и плоскости Прямая параллельная плоскости - student2.ru , то 12 лежат на следе плоскости.

Прямая параллельная плоскости - student2.ru Прямая параллельная плоскости - student2.ru
Рис. 5  

в) Две плоскости общего положения.

Рассмотрим случай пересечения плоскостей общего положения (рис.6).

Прямая параллельная плоскости - student2.ru
Рис.6

Три плоскости пересекаются в одной точке, поэтому общий метод построения точек линии пересечения состоит в следующем: две пересекающиеся плоскости пересекаются третьей, вспомогательной плоскостью.

Прямая параллельная плоскости - student2.ruПрямая параллельная плоскости - student2.ru =m; Прямая параллельная плоскости - student2.ruПрямая параллельная плоскости - student2.ru =n; m1∩n1=K1; K2 Прямая параллельная плоскости - student2.ru Прямая параллельная плоскости - student2.ru

Прямая параллельная плоскости - student2.ruПрямая параллельная плоскости - student2.ru = Прямая параллельная плоскости - student2.ru ; Прямая параллельная плоскости - student2.ruПрямая параллельная плоскости - student2.ru = Прямая параллельная плоскости - student2.ru ; Прямая параллельная плоскости - student2.ruПрямая параллельная плоскости - student2.ru =L1;L2 Прямая параллельная плоскости - student2.ru Прямая параллельная плоскости - student2.ru .

Через точки K и L проводим линию пересечения ℓ (рис.7).

Прямая параллельная плоскости - student2.ru
Рис.7

Некоторого упрощения можно достичь, если вспомогательные плоскости проводить через прямые, задающие плоскости (рис.8). Прямая параллельная плоскости - student2.ru (АВС)∩ Прямая параллельная плоскости - student2.ru (DEF)=[LK].

Прямая параллельная плоскости - student2.ru
Рис.8

ПРЯМАЯ И ПЛОСКОСТЬ ОБЩЕГО ПОЛОЖЕНИЯ

Возможно следующее взаимное расположение прямой и плоскости:

1. Прямая лежит в плоскости (см. лекции 2).

2. Прямая параллельна плоскости.

3. Прямая пересекает плоскость.

4. Прямая перпендикулярна плоскости.

Прямая параллельная плоскости.

Прямая параллельная плоскости - student2.ru
Рис.9

Прямая параллельна плоскости, если она параллельна какой-либо прямой, лежащей в этой плоскости (рис.9). а║[АВ], а1║[А1В1], а2║[А2В2], задача не имеет единственного решения.

Пересечение прямой с плоскостью.

Для определения точки пересечения прямой а с плоскостью общего положения Прямая параллельная плоскости - student2.ru (АВС) необходимо выполнить следующие построения (рис.10):

1. Через данную прямую а провести вспомогательную проецирующую плоскость Прямая параллельная плоскости - student2.ru , так как

а Прямая параллельная плоскости - student2.ru Прямая параллельная плоскости - student2.ru , то а Прямая параллельная плоскости - student2.ru Прямая параллельная плоскости - student2.ru .

2. Построить линию пересечения n данной плоскости Прямая параллельная плоскости - student2.ru (АВС) и вспомогательной плоскости Прямая параллельная плоскости - student2.ru . Прямая параллельная плоскости - student2.ru (АВС) ∩ Прямая параллельная плоскости - student2.ru =n; [12] Прямая параллельная плоскости - student2.ru n; [1121] Прямая параллельная плоскости - student2.ru n1; [1222] Прямая параллельная плоскости - student2.ru n2.

3. Определить точку пересечения К прямой а и заданной плоскости К=а∩n; К11∩n1; К2 Прямая параллельная плоскости - student2.ru а2.

4. Определяем видимость прямой. Для этого рассматриваем конкурирующие точки 1-3 и 4-5. Точка 1 Прямая параллельная плоскости - student2.ru [AB] Прямая параллельная плоскости - student2.ru Прямая параллельная плоскости - student2.ru (АВС); точка 3 Прямая параллельная плоскости - student2.ru а. На горизонтальной плоскости проекций проекции точек 11 и 31 совпадают, а на фронтальной плоскости проекций отрезок 1232 в горизонтальном проецирующем положении. Проекция точки 12 Прямая параллельная плоскости - student2.ru [АВ] Прямая параллельная плоскости - student2.ru Прямая параллельная плоскости - student2.ru (АВС) находится выше проекции 32 Прямая параллельная плоскости - student2.ru а. Таким образом на горизонтальной плоскости проекций отрезок прямой до точки К будет закрыт плоскостью.

Прямая параллельная плоскости - student2.ru
Рис.11

Рассмотрим конкурирующие точки 4-5; 4 Прямая параллельная плоскости - student2.ru [ВС] Прямая параллельная плоскости - student2.ru Прямая параллельная плоскости - student2.ru (АВС); 5 Прямая параллельная плоскости - student2.ru а. Отрезок [4151] находится во фронтально-проецирующем положении – на фронтальной плоскости проекций превращается в точку. Таким образом, прямая на фронтальной плоскости проекции будет видна до К2 , а дальше уходит за плоскость.

Наши рекомендации