ส่วน. ประเภทของส่วน การก่อสร้างส่วนต่างๆ การประยุกต์ใช้โปรแกรม GeoGebra เพื่อสร้างส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยมในบทเรียนเรขาคณิตสำหรับนักเรียนของสถาบันการศึกษาระดับประถมศึกษาอาชีวศึกษา

เป้าหมายของงาน:
การพัฒนาแนวคิดเชิงพื้นที่
งาน:
1. แนะนำกฎเกณฑ์สำหรับการสร้างส่วนต่างๆ
2. พัฒนาทักษะในการก่อสร้างส่วนต่างๆ
จัตุรมุขและขนานกันต่างกัน
กรณีกำหนดระนาบการตัด
3. พัฒนาความสามารถในการใช้กฎเกณฑ์
การสร้างส่วนต่างๆเมื่อแก้ไขปัญหา
หัวข้อ "รูปทรงหลายเหลี่ยม"

เพื่อแก้ปัญหามากมาย
เรขาคณิต
งานที่จำเป็น
สร้างส่วนต่างๆ
รูปทรงหลายเหลี่ยม
หลากหลาย
เครื่องบิน

แนวคิดของระนาบการตัด

ซีแคนต์
เครื่องบิน
ขนานกัน
(จัตุรมุข)
เรียกว่าอะไรก็ได้
เครื่องบินทั้งสองด้าน
ด้านข้างจาก
ซึ่งมี
คะแนนที่ได้รับ
ขนานกัน
(จัตุรมุข).

แนวคิดของส่วนรูปทรงหลายเหลี่ยม

เครื่องบินตัด
ข้ามขอบ
จัตุรมุข
(ขนานกัน) โดย
เซ็กเมนต์
รูปหลายเหลี่ยมด้านข้าง
ข้อมูลใดบ้าง
ส่วนต่างๆ จะถูกเรียกว่า
ภาพตัดขวางของจัตุรมุข
(ขนานกัน).

การทำงานจากการวาดภาพ

สามารถวาดเครื่องบินได้กี่ลำ
ผ่านองค์ประกอบที่เลือก?
คุณใช้สัจพจน์และทฤษฎีบทอะไร

เพื่อสร้างส่วน
จำเป็นต้องพล็อตจุด
สี่แยกตัดกัน
เครื่องบินที่มีขอบและ
เชื่อมต่อกับส่วนต่างๆ

กฎสำหรับการก่อสร้างส่วนต่างๆ

1. คุณสามารถเชื่อมต่อได้เพียงสองเครื่องเท่านั้น
จุดที่อยู่ในระนาบของจุดหนึ่ง
ขอบ
2. ระนาบการตัดตัดกัน
หันหน้าเข้าหากัน
ส่วนขนาน

กฎสำหรับการก่อสร้างส่วนต่างๆ

3. หากมีการทำเครื่องหมายระนาบของใบหน้า
มีเพียงจุดเดียวที่เป็นของ
ระนาบส่วนก็จำเป็น
สร้างจุดเพิ่มเติม
ในการทำเช่นนี้คุณจะต้องค้นหาคะแนน
ทางแยกที่สร้างไว้แล้ว
เส้นตรงกับเส้นตรงอื่นๆ
นอนอยู่บนขอบเดียวกัน

10. การก่อสร้างส่วนจัตุรมุข

11.

จัตุรมุขมี 4 ใบหน้า
ในส่วนมันอาจจะเปิดออก
สามเหลี่ยม
รูปสี่เหลี่ยม

12.

สร้างภาพตัดขวางของจัตุรมุข
เครื่องบิน DABC กำลังบินผ่าน
ผ่านจุด M,N,K
1. ลองวาดเส้นตรงผ่าน
คะแนน M และ K เพราะ พวกเขากำลังโกหก
ในหน้าเดียว (ADC)
ดี

เอเอ
เอ็น
เค
BB
ซีซี
2. ลองวาดเส้นตรงผ่าน
จุด K และ N เพราะ พวกเขา
นอนตะแคงข้างเดียวกัน
(ซีดีบี).
3. เถียงกันเหมือนๆ กัน
ลากเส้นตรง MN
4. สามเหลี่ยม MNK –
ส่วนที่ต้องการ

13. ผ่านจุด M ขนานกับ ABC

ดี
1. วาดผ่านจุด M กัน
ขนานกัน
ขอบเอบี
2.



ถึง
กับ
ใน
ลองผ่านจุด M กัน
ขนานกัน
เอดจ์เอซี
3. ลองวาดเส้นตรงผ่าน
จุด K และ P เพราะ พวกเขานอนอยู่
หน้าเดียว (DBC)
4. สามเหลี่ยม MPK –
ส่วนที่ต้องการ

14.

สร้างส่วนของจัตุรมุขด้วยเครื่องบิน
ผ่านจุด E, F, K.
ดี
1. เราดำเนินการ KF
2. เราดำเนินการ FE
3. มาต่อกัน
EF มาต่อ AC กันดีกว่า
เอฟ
4.EF เอซี =ม
5. เราดำเนินการ
เอ็มเค.
อี

เอบี=ล
6.
เอ็มเค


7. ทำ EL

EFKL – ส่วนที่จำเป็น
เค
บี

15.

สร้างส่วนของจัตุรมุขด้วยเครื่องบิน
ผ่านจุด E, F, K
อันไหน
อะไรตรง
จุด,
นอนอยู่
สามารถ
เชื่อมต่อ
ผลลัพท์ที่ได้
ที่
คะแนน
สามารถ
ทันที
ที่
เดียวกัน
ขอบ
สามารถ
ดำเนินการต่อ,
ถึง
รับ
คะแนน
โกหก
วี
หนึ่ง
เชื่อมต่อ?
เชื่อมต่อ
ได้รับ
เพิ่มเติม
จุด?
ขอบ,
ชื่อ
ส่วน.
จุดพิเศษเหรอ?
ดี
เครื่องปรับอากาศ
เอลฟ์เค
สสส
และจุด
เค และอี
และเอฟเค
เอฟ




อี
เค
บี

16.

สร้างส่วน
เครื่องบินจัตุรมุข,
ผ่านจุดต่างๆ
อี เอฟ เค
ดี
เอฟ



อี
เค
บี
เกี่ยวกับ

17.

สรุป: ไม่ว่าจะด้วยวิธีใดก็ตาม
ส่วนการก่อสร้างจะเหมือนกัน

18. การสร้างส่วนขนาน

19.

จัตุรมุขมี 6 หน้า
สามเหลี่ยม
เพนตากอน
ในส่วนของมันอาจเปิดออก
รูปสี่เหลี่ยม
รูปหกเหลี่ยม

20. สร้างส่วนของเส้นขนานที่มีระนาบผ่านจุด X ขนานกับระนาบ (OSV)

ใน 1
A1

เอ็กซ์
D1

ใน

ดี
ซี
1. เรามาอธิบายกันดีกว่า
ค1
จุด X เส้นตรง
ขนานไปกับขอบ
D1C1
2. ผ่านจุด X
โดยตรง
ขนานไปกับขอบ
D1D
3. ผ่านจุด Z จะมีเส้นตรง
ขนานไปกับขอบ
กับ
กระแสตรง
4. ลองวาดเส้นตรงผ่าน
จุด S และ Y เพราะ พวกเขานอนอยู่
หน้าเดียว (BB1C1)
XYSZ – ส่วนที่จำเป็น

21.

สร้างส่วนของรูปสี่เหลี่ยมด้านขนาน
เครื่องบินผ่านจุดต่างๆ
โกรธ
ใน 1
D1
อี
A1
ค1
ใน

1. ค.ศ
2. นพ
3. ME//โฆษณา เพราะว่า (เอบีซี)//(A1B1C1)
4. เอ.อี.
5. AEMD – ส่วนที่จำเป็น

ดี
กับ

22. สร้างส่วนของเส้นขนานที่มีระนาบผ่านจุด M, K, T

เอ็น

ถึง


เอ็กซ์

23. ทำงานให้เสร็จด้วยตัวเอง



ถึง

ดี
ถึง

สร้างส่วนของ: ก) รูปขนาน;
b) จัตุรมุข
เครื่องบินที่ผ่านจุด M, T, K.

24. ทรัพยากรที่ใช้

Soboleva L. I. การก่อสร้างส่วนต่างๆ
Tkacheva V.V. การก่อสร้างส่วนต่างๆ
จัตุรมุขและขนานกัน
Gobozova L.V. ปัญหาการก่อสร้าง
ส่วนต่างๆ
ดีวีดี. บทเรียนเรขาคณิตจากคิริลล์และ
เมโทเดียส ชั้นประถมศึกษาปีที่ 10 พ.ศ. 2548
งานฝึกอบรมและทดสอบ
เรขาคณิต. ชั้นประถมศึกษาปีที่ 10 (สมุดบันทึก)/Aleshina
ที.เอ็น. – อ.: ศูนย์ปัญญา, 2541

ดังที่คุณทราบ ข้อสอบคณิตศาสตร์ใดๆ ก็ตามมีการแก้ปัญหาเป็นส่วนหลัก ความสามารถในการแก้ปัญหาเป็นตัวบ่งชี้หลักของระดับการพัฒนาทางคณิตศาสตร์

บ่อยครั้งในการสอบของโรงเรียนตลอดจนการสอบที่จัดขึ้นที่มหาวิทยาลัยและโรงเรียนเทคนิคมีหลายกรณีที่นักเรียนแสดง ผลลัพธ์ดีในสาขาทฤษฎีผู้ที่รู้คำจำกัดความและทฤษฎีบทที่จำเป็นทั้งหมดจะสับสนเมื่อแก้ไขปัญหาง่ายๆ

ตลอดหลายปีที่ผ่านมาของการศึกษา นักเรียนแต่ละคนสามารถแก้ปัญหาจำนวนมากได้ แต่ในขณะเดียวกัน นักเรียนทุกคนก็มีงานเดียวกัน และหากนักเรียนบางคนได้เรียนรู้ กฎทั่วไปและวิธีการแก้ปัญหา บ้างก็เจอปัญหาแบบที่ไม่คุ้นเคยก็ไม่รู้ด้วยซ้ำว่าจะแก้ไขอย่างไร

สาเหตุหนึ่งของสถานการณ์นี้คือหากนักเรียนบางคนเจาะลึกถึงกระบวนการแก้ไขปัญหาและพยายามตระหนักและเข้าใจ เทคนิคทั่วไปและวิธีการแก้ไข คนอื่นไม่คิด แต่จะพยายามแก้ไขปัญหาที่เสนอให้เร็วที่สุด

นักเรียนจำนวนมากไม่ได้วิเคราะห์ปัญหาที่กำลังแก้ไข และไม่ได้ระบุเทคนิคทั่วไปและวิธีการแก้ไขปัญหาเหล่านั้น ในกรณีเช่นนี้ ปัญหาจะได้รับการแก้ไขเพื่อให้ได้คำตอบที่ต้องการเท่านั้น

ตัวอย่างเช่น นักเรียนหลายคนไม่รู้ด้วยซ้ำว่าสาระสำคัญของการแก้ปัญหาการก่อสร้างคืออะไร แต่ งานก่อสร้างเป็นงานบังคับในหลักสูตร Stereometry ปัญหาเหล่านี้ไม่เพียงแต่สวยงามและเป็นต้นฉบับในวิธีการแก้ปัญหาเท่านั้น แต่ยังมีคุณค่าในทางปฏิบัติอีกด้วย

ต้องขอบคุณงานก่อสร้างที่ทำให้ความสามารถในการจินตนาการทางจิตใจพัฒนาขึ้น รูปทรงเรขาคณิต, การคิดเชิงพื้นที่พัฒนาขึ้น การคิดอย่างมีตรรกะเช่นเดียวกับสัญชาตญาณทางเรขาคณิต ปัญหาการก่อสร้างจะพัฒนาทักษะการแก้ปัญหาเชิงปฏิบัติ

ปัญหาการก่อสร้างไม่ใช่เรื่องง่าย เนื่องจากไม่มีกฎหรืออัลกอริธึมเดียวในการแก้ปัญหา งานใหม่แต่ละงานมีเอกลักษณ์และจำเป็นต้องมี แนวทางของแต่ละบุคคลเพื่อการตัดสินใจ

กระบวนการแก้ไขปัญหาการก่อสร้างเป็นลำดับของการก่อสร้างระดับกลางบางส่วนที่นำไปสู่เป้าหมาย

การก่อสร้างส่วนต่าง ๆ ของรูปทรงหลายเหลี่ยมขึ้นอยู่กับสัจพจน์ต่อไปนี้:

1) หากจุดสองจุดของเส้นตรงอยู่ในระนาบใดระนาบหนึ่ง เส้นทั้งหมดก็จะอยู่ในระนาบนี้

2) หากระนาบสองลำมีจุดร่วมกัน ระนาบทั้งสองจะตัดกันเป็นเส้นตรงที่ผ่านจุดนี้

ทฤษฎีบท:หากระนาบขนานสองระนาบตัดกันด้วยระนาบที่สาม เส้นตรงของจุดตัดจะขนานกัน

สร้างส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยมโดยมีระนาบที่ผ่านจุด A, B และ C ลองพิจารณาตัวอย่างต่อไปนี้

วิธีการติดตาม

ฉัน.สร้าง ส่วนตัดขวางของปริซึมระนาบที่ผ่านเส้นตรงที่กำหนด g (ร่องรอย) บนระนาบของฐานหนึ่งของปริซึมและจุด A

กรณีที่ 1

จุด A เป็นของฐานอีกฐานหนึ่งของปริซึม (หรือหน้าขนานกับเส้น g) - ระนาบตัดตัดฐาน (หน้า) นี้ไปตามส่วน BC ขนานกับเส้น g .

กรณีที่ 2

จุด A อยู่ที่ด้านข้างของปริซึม:

ส่วน BC ของ AD เส้นตรงคือจุดตัดของด้านนี้กับระนาบการตัด


กรณีที่ 3

การสร้างส่วนของปริซึมสี่เหลี่ยมโดยมีระนาบผ่านเส้นตรง g ในระนาบฐานล่างของปริซึมและจุด A บนขอบด้านข้างด้านใดด้านหนึ่ง

ครั้งที่สองสร้าง ภาพตัดขวางของปิรามิดระนาบที่วิ่งผ่านเส้นตรงที่กำหนด g (ร่องรอย) บนระนาบฐานของปิรามิดและจุด A

ในการสร้างส่วนของปิรามิดด้วยระนาบ ก็เพียงพอที่จะสร้างจุดตัดของใบหน้าด้านข้างด้วยระนาบการตัด

กรณีที่ 1

หากจุด A เป็นของหน้าขนานกับเส้นตรง g ระนาบการตัดจะตัดใบหน้านี้ไปตามส่วน BC ขนานกับรอยของ g

กรณีที่ 2

หากจุด A ที่เป็นของส่วนนั้นตั้งอยู่บนใบหน้าที่ไม่ขนานกับใบหน้าของร่องรอย g ดังนั้น:

1) จุด D ถูกสร้างขึ้นโดยที่ระนาบของใบหน้าตัดกับร่องรอยที่กำหนด g

2) ลากเส้นตรงผ่านจุด A และ D

ส่วน BC ของ AD เส้นตรงคือจุดตัดของด้านนี้กับระนาบการตัด

ส่วนปลายของส่วน BC ก็เป็นของใบหน้าข้างเคียงด้วย ดังนั้น เมื่อใช้วิธีการที่อธิบายไว้ จึงสามารถสร้างจุดตัดของพื้นผิวเหล่านี้ด้วยระนาบการตัดได้ ฯลฯ

กรณีที่ 3

การก่อสร้างส่วน ปิรามิดรูปสี่เหลี่ยมเครื่องบินที่ผ่านด้านข้างของฐานและจุด A ที่ขอบด้านข้างด้านใดด้านหนึ่ง

ปัญหาเกี่ยวกับการสร้างส่วนต่างๆ ผ่านจุดบนใบหน้า

1. สร้างส่วนของจัตุรมุข ABCD โดยระนาบที่ผ่านจุดยอด C และจุด M และ N บนใบหน้า ACD และ ABC ตามลำดับ

จุด C และ M อยู่บนใบหน้า ACD ซึ่งหมายความว่าเส้นตรง CM อยู่ในระนาบของใบหน้านี้ (รูปที่ 1)

ให้ P เป็นจุดตัดของเส้นตรง CM และ AD ในทำนองเดียวกัน จุด C และ N อยู่ที่หน้า ACB ซึ่งหมายความว่าเส้นตรง CN อยู่ในระนาบของใบหน้านี้ ให้ Q เป็นจุดตัดของเส้น CN และ AB จุด P และ Q เป็นของทั้งระนาบหน้าตัดและหน้า ABD ดังนั้น PQ ของส่วนคือด้านข้างของส่วน ดังนั้น CPQ ของสามเหลี่ยมจึงเป็นส่วนที่จำเป็น

2. สร้างส่วนของจัตุรมุข ABCD โดยระนาบ MPN โดยที่จุด M, N, P อยู่ตามลำดับบนขอบ AD ในหน้า BCD และในหน้า ABC และ MN ไม่ขนานกับระนาบของหน้า ABC (รูปที่ 2).

ยังมีคำถามอยู่ใช่ไหม? ไม่ทราบวิธีสร้างภาพตัดขวางของรูปทรงหลายเหลี่ยมใช่หรือไม่
หากต้องการความช่วยเหลือจากครูสอนพิเศษ ให้ลงทะเบียน
บทเรียนแรกฟรี!

เว็บไซต์ เมื่อคัดลอกเนื้อหาทั้งหมดหรือบางส่วน จำเป็นต้องมีลิงก์ไปยังแหล่งที่มา

สัจพจน์ของระนาบ:

ในตำราเรียนต่างๆ คุณสมบัติของเส้นและระนาบสามารถนำเสนอได้หลายวิธี ในรูปแบบของสัจพจน์ ข้อพิสูจน์จากมัน ทฤษฎีบท บทแทรก ฯลฯ พิจารณาตำราเรียนของ Pogorelov A.V.

    เส้นตรงแบ่งระนาบออกเป็นสองระนาบครึ่ง

    0

    จากเส้นครึ่งเส้นใดๆ มุมที่มีค่าองศาที่กำหนดน้อยกว่า 180 สามารถพล็อตลงในระนาบครึ่งที่กำหนดได้ 0 และมีเพียงอันเดียวเท่านั้น

    ไม่ว่าสามเหลี่ยมจะเป็นอะไรก็ตาม จะมีสามเหลี่ยมเท่ากันในตำแหน่งที่กำหนดสัมพันธ์กับเส้นครึ่งเส้นที่กำหนด

    ผ่านจุดที่ไม่อยู่บนเส้นที่กำหนด เป็นไปได้ที่จะวาดบนเครื่องบินด้วยเส้นตรงขนานกับเส้นที่กำหนดมากที่สุดหนึ่งเส้น

สัจพจน์ของ Stereometry:

    ไม่ว่าจะเป็นระนาบใดก็ตาม ก็มีจุดที่ไม่ได้อยู่ในระนาบนี้ จุดที่ไม่ได้เป็นของระนาบนี้ และจุดที่ไม่ได้เป็นของระนาบนี้

    หากระนาบสองระนาบที่แตกต่างกันมีจุดเดียวกัน ระนาบทั้งสองจะตัดกันเป็นเส้นตรงที่ผ่านจุดนี้

    หากเส้นตรงสองเส้นมีจุดเดียวกัน ก็สามารถลากระนาบผ่านเส้นเหล่านั้นได้เพียงเส้นเดียวเท่านั้น

    ไม่ว่าจะเป็นเส้นไหนก็มีจุดที่เป็นของเส้นนี้และจุดที่ไม่ได้เป็นของเส้นนั้น

คุณสามารถวาดเส้นตรงผ่านจุดสองจุดใดก็ได้และมีเพียงจุดเดียวเท่านั้น

    จากสามจุดบนเส้น มีหนึ่งจุดเท่านั้นที่อยู่ระหว่างอีกสองจุด

    แต่ละส่วนมีความยาวมากกว่าศูนย์ ความยาวของเซ็กเมนต์เท่ากับผลรวมของความยาวของส่วนต่างๆ ที่ถูกหารด้วยจุดใดๆ

    เส้นตรงของเครื่องบินแบ่งระนาบนี้ออกเป็นสองระนาบครึ่ง

    แต่ละมุมมีการวัดระดับหนึ่งที่มากกว่าศูนย์ มุมตรงคือ 180 0 . การวัดระดับของมุมจะเท่ากับผลรวมของการวัดระดับของมุมที่มุมนั้นถูกหารด้วยรังสีใดๆ ที่ผ่านระหว่างด้านของมัน

    ในครึ่งบรรทัดใดๆ จากจุดเริ่มต้น คุณสามารถพล็อตส่วนของความยาวที่กำหนดได้เพียงส่วนเดียวเท่านั้น

    จากเส้นครึ่งเส้นบนระนาบที่บรรจุมุมนั้น มุมที่มีระดับองศาที่กำหนดน้อยกว่า 180 สามารถพล็อตลงในระนาบครึ่งที่กำหนดได้ 0 และมีเพียงอันเดียวเท่านั้น

    ไม่ว่าสามเหลี่ยมจะเป็นอะไรก็ตาม จะมีสามเหลี่ยมเท่ากันในระนาบที่กำหนดในตำแหน่งที่กำหนดสัมพันธ์กับเส้นครึ่งเส้นที่กำหนดในระนาบนั้น

    บนเครื่องบิน ผ่านจุดที่กำหนดซึ่งไม่อยู่บนเส้นที่กำหนด คุณสามารถวาดเส้นตรงขนานกับเส้นที่กำหนดได้มากที่สุดเพียงเส้นเดียว

ส่วน

ในอวกาศมีร่างสองร่าง ในกรณีของเรา เครื่องบินและรูปทรงหลายเหลี่ยมอาจมีสิ่งต่อไปนี้ การจัดการร่วมกัน: อย่าตัดกัน, ตัดกันที่จุดใดจุดหนึ่ง, ตัดกันเป็นเส้นตรงและเครื่องบินตัดกับรูปทรงหลายเหลี่ยมตามด้านใน (รูปที่ 1) และในเวลาเดียวกันก็สร้างตัวเลขต่อไปนี้:

ก) รูปทรงว่าง (อย่าตัดกัน)

ข) จุด

c) ส่วน

ง) รูปหลายเหลี่ยม

หากมีรูปหลายเหลี่ยมที่จุดตัดของรูปทรงหลายเหลี่ยมกับระนาบ ให้เป็นรูปหลายเหลี่ยมนี้เรียกว่า ส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยมที่มีระนาบ .

รูปที่ 1

คำนิยาม. ส่วน ร่างกายเชิงพื้นที่ (เช่น รูปทรงหลายเหลี่ยม) เป็นตัวเลขที่เกิดจากจุดตัดของร่างกายกับระนาบ

เครื่องบินตัด รูปทรงหลายเหลี่ยม ลองเรียกระนาบใดๆ ทั้งสองข้างซึ่งมีจุดของรูปทรงหลายเหลี่ยมที่กำหนด

เราจะพิจารณาเฉพาะกรณีที่เครื่องบินตัดกับรูปทรงหลายเหลี่ยมตามด้านใน ในกรณีนี้ จุดตัดของระนาบนี้กับแต่ละด้านของรูปทรงหลายเหลี่ยมจะเป็นส่วนหนึ่ง

หากระนาบตัดกันเป็นเส้นตรง ก็จะเรียกว่าเส้นตรงตามเครื่องบินลำหนึ่งไปยังอีกลำหนึ่ง

โดยทั่วไป ระนาบการตัดของรูปทรงหลายเหลี่ยมจะตัดกับระนาบของหน้าแต่ละด้าน (เช่นเดียวกับระนาบการตัดอื่นๆ ของรูปทรงหลายเหลี่ยมนี้) นอกจากนี้ยังตัดแต่ละเส้นที่ขอบของรูปทรงหลายเหลี่ยมอยู่ด้วย

เส้นตรงที่ระนาบการตัดตัดกับระนาบของใบหน้าใด ๆ ของรูปทรงหลายเหลี่ยมเรียกว่าตามระนาบการตัด บนระนาบของใบหน้านี้ และจุดที่ระนาบการตัดตัดกับเส้นที่มีขอบใดๆ ของรูปทรงหลายเหลี่ยมเรียกว่าตามระนาบการตัด บนเส้นตรงนี้ จุดนี้เป็นรอยเส้นบนระนาบการตัดด้วย หากระนาบการตัดตัดกับใบหน้าของรูปทรงหลายเหลี่ยมโดยตรง เราก็สามารถพูดถึงร่องรอยของระนาบการตัดบนใบหน้าได้ และในทำนองเดียวกัน เกี่ยวกับร่องรอยของระนาบการตัดบนขอบของรูปทรงหลายเหลี่ยม นั่นคือเกี่ยวกับร่องรอยของขอบบนระนาบการตัด

เนื่องจากเส้นตรงถูกกำหนดโดยจุดสองจุดโดยเฉพาะ เพื่อค้นหาร่องรอยของระนาบการตัดบนระนาบอื่น และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง บนระนาบของหน้าใดๆ ของรูปทรงหลายเหลี่ยม การสร้างจุดร่วมสองจุดของระนาบก็เพียงพอแล้ว

ในการสร้างร่องรอยของระนาบการตัด รวมถึงการสร้างส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยมด้วยระนาบนี้ ไม่เพียงแต่รูปทรงหลายเหลี่ยมเท่านั้น แต่ยังต้องระบุระนาบการตัดด้วย และการสร้างระนาบหน้าตัดนั้นขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของระนาบนี้ วิธีหลักในการกำหนดระนาบ และโดยเฉพาะระนาบการตัด มีดังนี้:

    สามแต้มไม่อยู่ในแนวเดียวกัน

    เส้นตรงและจุดที่ไม่วางอยู่บนนั้น

    เส้นขนานสองเส้น

    เส้นตัดกันสองเส้น

    จุดและเส้นตัดกันสองเส้น

นอกจากนี้ยังสามารถใช้วิธีอื่นในการระบุระนาบการตัดได้อีกด้วย

ดังนั้นวิธีการทั้งหมดในการสร้างส่วนต่าง ๆ ของรูปทรงหลายเหลี่ยมจึงสามารถแบ่งออกเป็นวิธีได้

วิธีการก่อสร้างส่วนต่างๆ ของรูปทรงหลายเหลี่ยม

วิธีการตัดส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยมในสามมิติถูกนำมาใช้ในปัญหาการก่อสร้าง ขึ้นอยู่กับความสามารถในการสร้างส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยมและกำหนดประเภทของส่วน

มีสามวิธีหลักในการสร้างส่วนต่างๆ ของรูปทรงหลายเหลี่ยม:

    วิธีการตามสัจพจน์:

    วิธีการติดตาม

    วิธีผสมผสาน.

    วิธีการประสานงาน

บันทึก ว่าวิธีการติดตามและวิธีการส่วนเสริมนั้นมีหลากหลายวิธีการเชิงสัจพจน์สำหรับการสร้างส่วนต่างๆ

คุณยังสามารถเน้นได้ วิธีการดังต่อไปนี้การสร้างส่วนต่างๆ ของรูปทรงหลายเหลี่ยม:

    การสร้างส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยมโดยมีระนาบผ่านไป จุดที่กำหนดให้ขนานกับระนาบที่กำหนด

    การสร้างส่วนที่ผ่านเส้นที่กำหนดขนานกับเส้นที่กำหนดอีกเส้นหนึ่ง

    การสร้างส่วนที่ผ่านจุดที่กำหนดขนานกับเส้นตัดกันสองเส้นที่กำหนด

    การสร้างส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยมโดยมีระนาบผ่านเส้นที่กำหนดตั้งฉากกับระนาบที่กำหนด

    การสร้างส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยมโดยมีระนาบผ่านจุดที่กำหนดซึ่งตั้งฉากกับเส้นตรงที่กำหนด

การกระทำหลักที่ประกอบขึ้นเป็นวิธีการสร้างส่วนต่าง ๆ คือการค้นหาจุดตัดของเส้นกับระนาบ การสร้างเส้นตัดของระนาบสองระนาบ การสร้างเส้นตรงขนานกับระนาบตั้งฉากกับระนาบ ในการสร้างเส้นตัดกันของระนาบสองระนาบ มักจะพบจุดสองจุดและลากเส้นผ่านจุดเหล่านั้น ในการสร้างจุดตัดกันของเส้นตรงและระนาบ ให้หาเส้นในระนาบที่ตัดกันเส้นที่กำหนด จากนั้นจะได้จุดที่ต้องการที่จุดตัดของเส้นที่พบกับจุดที่กำหนด

ให้เราพิจารณาแยกสิ่งที่เราระบุไว้วิธีการก่อสร้างส่วนต่าง ๆ ของรูปทรงหลายเหลี่ยม:

วิธีการติดตาม

วิธีการติดตาม ขึ้นอยู่กับ (ตาม) สัจพจน์ของ Stereometry สาระสำคัญของวิธีการนี้คือการสร้างเส้นเสริมซึ่งเป็นภาพของเส้นตัดของระนาบการตัดกับระนาบของใบหน้าใด ๆ ของรูป วิธีที่สะดวกที่สุดในการสร้างภาพเส้นตัดของระนาบการตัดกับระนาบของฐานด้านล่าง เส้นนี้เรียกว่าร่องรอยหลักของระนาบการตัด . การใช้การติดตามทำให้ง่ายต่อการสร้างภาพจุดของระนาบการตัดที่อยู่ที่ขอบด้านข้างหรือใบหน้าของภาพ การเชื่อมต่อภาพของจุดเหล่านี้อย่างต่อเนื่องทำให้เราได้ภาพของส่วนที่ต้องการ

โปรดทราบว่า ว่าเมื่อสร้างเส้นทางหลักของระนาบการตัด จะใช้ข้อความต่อไปนี้

หากจุดเป็นของระนาบการตัดและไม่ได้อยู่บนเส้นตรงเดียวกันและการฉายภาพ (กลางหรือขนาน) ลงบนระนาบที่เลือกเป็นระนาบหลัก จุดต่างๆ จะเป็นตามลำดับ จากนั้นจุดตัดของเส้นที่เกี่ยวข้องนั่นคือจุดและอยู่บนเส้นเดียวกัน (รูปที่ 1, a, b)

รูปที่.1.a รูปที่.1.b

เส้นตรงนี้เป็นเส้นหลักของระนาบการตัด เนื่องจากจุดต่างๆ อยู่บนร่องรอยหลัก การสร้างจุดนั้นก็เพียงพอแล้วที่จะหาจุดสองจุดจากจุดทั้งสามนี้

วิธีการส่วนเสริม

วิธีการสร้างส่วนต่างๆ ของรูปทรงหลายเหลี่ยมนี้ค่อนข้างเป็นสากล ในกรณีที่ร่องรอย (หรือร่องรอย) ของระนาบการตัดที่ต้องการอยู่นอกภาพวาด วิธีการนี้ยังมีข้อดีบางประการอีกด้วย ในขณะเดียวกันก็ควรคำนึงว่าการก่อสร้างที่ดำเนินการด้วยวิธีนี้มักจะกลายเป็น "แออัด" อย่างไรก็ตามในบางกรณีวิธีการส่วนเสริมกลายเป็นเหตุผลมากที่สุด

วิธีผสมผสาน

สาระสำคัญของวิธีการรวมสำหรับการสร้างส่วนต่าง ๆ ของรูปทรงหลายเหลี่ยมคือการประยุกต์ทฤษฎีบทเกี่ยวกับความขนานของเส้นและระนาบในอวกาศร่วมกับวิธีสัจพจน์

วิธีการประสานงานในการก่อสร้างส่วนต่างๆ

สาระสำคัญของวิธีการพิกัดคือการคำนวณพิกัดของจุดตัดของขอบหรือรูปทรงหลายเหลี่ยมด้วยระนาบการตัดซึ่งระบุโดยสมการของระนาบ สมการระนาบการตัดคำนวณตามเงื่อนไขของปัญหา

บันทึก ว่าวิธีการสร้างส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยมนี้เป็นที่ยอมรับสำหรับคอมพิวเตอร์ เนื่องจากมีความเกี่ยวข้องกับการคำนวณจำนวนมาก ดังนั้นจึงแนะนำให้ใช้วิธีนี้โดยใช้คอมพิวเตอร์

ภารกิจหลักของเราคือการสร้างส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยมด้วยระนาบนั่นคือ ในการสร้างจุดตัดกันของทั้งสองชุดนี้

การก่อสร้างส่วนต่างๆ ของรูปทรงหลายเหลี่ยม

ประการแรก เราสังเกตว่าส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยมนูนเป็นรูปหลายเหลี่ยมแบนนูน ซึ่งจุดยอดซึ่งในกรณีทั่วไปคือจุดตัดของระนาบการตัดกับขอบของรูปทรงหลายเหลี่ยมและด้านข้างด้วย ใบหน้า

ตัวอย่างการสร้างส่วนต่างๆ:

วิธีการกำหนดส่วนนั้นมีความหลากหลายมาก วิธีที่พบบ่อยที่สุดคือวิธีการกำหนดระนาบการตัดด้วยจุดสามจุดที่ไม่อยู่บนเส้นตรงเดียวกัน

ตัวอย่างที่ 1 สำหรับ ABCDA แบบขนาน 1 บี 1 1 ดี 1 . สร้างส่วนที่ผ่านจุด M, N, L.

สารละลาย:

เชื่อมต่อจุด M และ L ที่อยู่ในระนาบ AA 1 ดี 1 ดี.

ให้เราตัดเส้น ML (ที่เป็นของส่วน) กับขอบ A 1 ดี 1 1 ดี 1 D. รับจุด X 1 .

จุด X1 อยู่บนขอบ A 1 ดี 1 และด้วยเหตุนี้เครื่องบิน A 1 บี 1 1 ดี 1 เราเชื่อมต่อมันด้วยตะเข็บ N ที่อยู่ในระนาบเดียวกัน

เอ็กซ์ 1 N ตัดกับขอบ A 1 บี 1 ที่จุด K

เชื่อมต่อจุด K และ M ที่อยู่ในระนาบ AA เดียวกัน 1 บี 1 บี.

ลองหาเส้นตรงของจุดตัดของระนาบส่วนกับระนาบ DD 1 1 ค:

ให้เราตัดเส้น ML (ที่เป็นของส่วน) กับขอบ DD 1 พวกมันอยู่ในระนาบ AA เดียวกัน 1 ดี 1 D เราได้จุด X 2 .

ให้เราตัดเส้น KN (เป็นของส่วน) กับขอบ D 1 1 พวกมันอยู่ในระนาบเดียวกัน A 1 บี 1 1 ดี 1 เราได้จุด X3;

จุด X2 และ X3 อยู่ในระนาบ DD 1 1 ค. ลากเส้นตรง X 2 เอ็กซ์ 3 ซึ่งตัดกับขอบ C 1 C ที่จุด T และขอบ DC ที่จุด P และเชื่อมต่อจุด L และ P ที่อยู่ในระนาบ ABCD

ดังนั้นปัญหาจะถือว่าได้รับการแก้ไขหากพบส่วนทั้งหมดที่เครื่องบินตัดกับใบหน้าของรูปทรงหลายเหลี่ยมซึ่งเป็นสิ่งที่เราทำ MKNTPL - ส่วนที่จำเป็น

บันทึก. ปัญหาเดียวกันในการสร้างส่วนนี้สามารถแก้ไขได้โดยใช้คุณสมบัติของระนาบขนาน

จากข้างต้น คุณสามารถสร้างอัลกอริทึม (กฎ) สำหรับการแก้ปัญหาประเภทนี้ได้

กฎสำหรับการสร้างส่วนต่างๆของรูปทรงหลายเหลี่ยม:

    1. ลากเส้นตรงผ่านจุดที่อยู่ในระนาบเดียวกัน

      เรากำลังมองหาจุดตัดตรงของระนาบส่วนกับใบหน้าของรูปทรงหลายเหลี่ยมเพื่อสิ่งนี้:

ตัวอย่างที่ 2 ดี,

เรามาแก้โดยใช้วิธีสัจพจน์:

มาวาดระนาบเสริมกันดีเคเอ็มซึ่งตัดขอบ AB และ BC ที่จุด E และเอฟ(ความคืบหน้าของการแก้ปัญหาในรูปที่ 2.) เรามาสร้าง "ร่องรอย" ของ CM ของระนาบส่วนบนระนาบเสริมนี้กัน ค้นหาจุดตัดของ CM และ Eเอฟ– จุด P จุด P เช่นอยู่ในระนาบ ABC และเป็นไปได้ที่จะวาดเส้นตรงโดยที่ระนาบส่วนตัดกับระนาบ ABC (“ร่องรอย” ของส่วนในระนาบ ABC)

ตัวอย่างที่ 3 บนขอบ AB และ AD ของปิรามิด MABCD เรากำหนดจุด P และ Q ตามลำดับ ซึ่งเป็นจุดกึ่งกลางของขอบเหล่านี้ และบนขอบ MC เรากำหนดจุด R ให้เราสร้างส่วนของปิรามิดโดยมีระนาบผ่านไป จุด P, Q และ R

เราจะดำเนินการแก้ไขปัญหาโดยใช้วิธีการรวม:

1) เห็นได้ชัดว่าร่องรอยหลักของระนาบ PQR คือ PQ เส้นตรง

2). ให้เราหาจุด K ที่ระนาบ MAC ตัดกับเส้นตรง PQ คะแนน K และ R เป็นของทั้งระนาบ PQR และระนาบ MAC ดังนั้นโดยการวาดเส้นตรง KR เราจะได้เส้นตัดของระนาบเหล่านี้

3). มาหาจุด N=AC BD ลากเส้นตรง MN แล้วหาจุด F=KR MN

4) จุด F คือจุดร่วมของระนาบ PQR และ MDB นั่นคือระนาบเหล่านี้ตัดกันเป็นเส้นตรงที่ผ่านจุด F ในเวลาเดียวกัน เนื่องจาก PQ เป็นจุดกึ่งกลางของสามเหลี่ยม ABD ดังนั้น PQ จึงขนานกับ BD นั่นคือเส้น PQ ขนานกับระนาบ MDB จากนั้นระนาบ PQR ที่ผ่านเส้นตรง PQ จะตัดระนาบ MDB ตามแนวเส้นตรงขนานกับเส้นตรง PQ นั่นคือขนานกับเส้นตรง BD ดังนั้นในระนาบ MDB ถึงจุด F เราจึงวาดเส้นขนานกับเส้น BD

5). โครงสร้างเพิ่มเติมชัดเจนจากรูป เป็นผลให้เราได้รูปหลายเหลี่ยม PQD"RB" - ส่วนที่ต้องการ

ลองพิจารณาภาคตัดขวางของปริซึมดู เพื่อความเรียบง่าย นั่นคือ ความสะดวกในการคิดเชิงตรรกะ ลองพิจารณาส่วนของลูกบาศก์ (รูปที่ 3.a):

ข้าว. 3.ก

ส่วนของปริซึมที่มีระนาบขนานกับขอบด้านข้างจะเป็นรูปสี่เหลี่ยมด้านขนาน โดยเฉพาะรูปสี่เหลี่ยมด้านขนานคือ ส่วนในแนวทแยง(รูปที่ 4)

Def. ส่วนแนวทแยง ปริซึมถูกตัดโดยระนาบที่ผ่านขอบสองด้านซึ่งไม่ได้อยู่ด้านเดียวกัน

รูปหลายเหลี่ยมที่เกิดจากส่วนทแยงของปริซึมจะเป็นรูปสี่เหลี่ยมด้านขนาน ถามเรื่องจำนวนหน้าตัดทแยงมุมnปริซึมมุมยากกว่าคำถามเรื่องจำนวนเส้นทแยงมุม จะมีส่วนต่างๆ เท่าที่มีเส้นทแยงมุมอยู่ที่ฐาน เรารู้ว่าปริซึมนูนมีรูปหลายเหลี่ยมนูนที่ฐาน และมีปริซึมนูนn-gon ของเส้นทแยงมุม แล้วเราก็บอกได้ว่ามีส่วนของเส้นทแยงมุมเท่ากับครึ่งหนึ่งของเส้นทแยงมุม

บันทึก: เมื่อสร้างส่วนของรูปสี่เหลี่ยมด้านขนานในรูป เราควรคำนึงถึงความจริงที่ว่าหากระนาบการตัดตัดกันสองหน้าที่อยู่ตรงข้ามกันในบางส่วน ส่วนเหล่านี้จะขนานกัน "โดยคุณสมบัติของรูปสี่เหลี่ยมด้านขนานนั่นคือ ด้านตรงข้ามของรูปสี่เหลี่ยมด้านขนานนั้นขนานกันและเท่ากัน”

เราจะให้คำตอบสำหรับคำถามที่พบบ่อย:

    รูปหลายเหลี่ยมใดที่ได้เมื่อลูกบาศก์ถูกตัดด้วยระนาบ

"สามเหลี่ยม สี่เหลี่ยม ห้าเหลี่ยม หกเหลี่ยม"

    เครื่องบินสามารถตัดลูกบาศก์ให้เป็นเจ็ดเหลี่ยมได้หรือไม่? แล้วแปดเหลี่ยมล่ะ?

"ไม่ได้".

3) คำถามเกิดขึ้น: จำนวนด้านที่ใหญ่ที่สุดของรูปหลายเหลี่ยมที่ได้จากการตัดรูปทรงหลายเหลี่ยมด้วยระนาบคือเท่าใด

จำนวนมากที่สุดด้านของรูปหลายเหลี่ยมที่ได้จากการตัดรูปทรงหลายเหลี่ยมด้วยระนาบจะเท่ากับจำนวนหน้าของรูปทรงหลายเหลี่ยมนั้น .

ตัวอย่างที่ 3 สร้างภาพตัดขวางของปริซึม A 1 บี 1 1 ดี 1 ABCD โดยเครื่องบินที่วิ่งผ่านจุดสามจุด M, N, K

ให้เราพิจารณากรณีของตำแหน่งของจุด M, N, K บนพื้นผิวของปริซึม (รูปที่ 5)

พิจารณากรณีนี้: ในกรณีนี้จะเห็นได้ชัดว่า M1 = B1

การก่อสร้าง:

ตัวอย่างที่ 4 สร้างส่วนของ ABCDA ด้านขนาน 1 บี 1 1 ดี 1 เครื่องบินที่ผ่านจุด M, N, P (จุดระบุไว้ในภาพวาด (รูปที่ 6))

สารละลาย:

ข้าว. 6

จุด N และ P อยู่ในระนาบส่วนและในระนาบของฐานล่างของจุดขนาน ลองสร้างเส้นตรงที่ผ่านจุดเหล่านี้กัน เส้นตรงนี้เป็นเส้นลากของระนาบการตัดไปยังระนาบของฐานของเส้นขนาน

ให้เราลากเส้นตรงต่อไปว่าด้าน AB ของเส้นขนานนั้นอยู่ตรงไหน เส้น AB และ NP ตัดกันที่จุด S จุดนี้เป็นของระนาบส่วน

เนื่องจากจุด M ยังเป็นของระนาบส่วนและตัดกับเส้น AA 1 ณ จุดใดจุดหนึ่ง X

จุด X และ N อยู่ในระนาบเดียวกันของหน้า AA 1 ดี 1 D เชื่อมต่อพวกมันแล้วเข้าเส้นตรง XN

เนื่องจากระนาบของใบหน้าของเส้นขนานนั้นขนานกัน ดังนั้นเมื่อผ่านจุด M เราก็สามารถวาดเส้นตรงไปที่ใบหน้า A 1 บี 1 1 ดี 1 ขนานกับเส้น NP เส้นนี้จะตัดกับด้าน B 1 กับ 1 ที่จุด Y

ในทำนองเดียวกันเราวาดเส้นตรง YZ ขนานกับเส้นตรง XN เราเชื่อมต่อ Z กับ P และรับส่วนที่ต้องการ - MYZPNX

ส่วนของปิรามิดโดยระนาบที่บินผ่านยอดเป็นรูปสามเหลี่ยม โดยเฉพาะรูปสามเหลี่ยมเป็นส่วนที่เป็นเส้นทแยงมุม สิ่งเหล่านี้คือส่วนต่างๆ โดยเครื่องบินที่ผ่านขอบด้านข้างสองด้านที่ไม่อยู่ติดกันของปิรามิด

ตัวอย่างที่ 4 สร้างส่วนของพีระมิด ABCดีเครื่องบินที่ผ่านจุด K, .

สารละลาย:


    1. มาวาดระนาบเสริมอีกอันกันดีซีเคและสร้างทางแยกจุดบีและดีK – จุด E จุดนี้เป็นของระนาบเสริมทั้งสอง (รูปที่ 7, b)

      ลองหาจุดตัดของส่วนต่างๆ กันแอล.เอ็ม.และ EC (ส่วนเหล่านี้อยู่ในระนาบบีแอลซี, รูปที่ 7, c) – จุดเอฟ. จุดเอฟอยู่ในระนาบส่วนและในระนาบดีซีเค;

      มาทำไดเร็กกันเถอะเคเอฟและหาจุดตัดของเส้นนี้ด้วยกระแสตรง- จุดเอ็น(จุดเอ็นอยู่ในส่วนนั้น) จัตุรัสเคแอลเอ็นเอ็ม– ส่วนที่ต้องการ

ลองแก้ตัวอย่างเดียวกันนี้ให้แตกต่างออกไป .

ให้เราสมมุติว่าที่จุด Kและ M สร้างส่วนเคแอลเอ็นเอ็ม(รูปที่ 7) ให้เราแสดงโดยเอฟจุดตัดของเส้นทแยงมุมของรูปสี่เหลี่ยมเคแอลเอ็นเอ็ม. มาทำไดเร็กกันเถอะดีเอฟและแสดงโดยเอฟ 1 จุดตัดกับขอบ ABC จุดเอฟ 1 เกิดขึ้นพร้อมกับจุดตัดกันของเส้นตรง AM และ SC (เอฟ 1 พร้อมกันเป็นของเครื่องบิน AMดีและดีเอสเค) หยุดเต็มเอฟ 1 ง่ายต่อการสร้าง ต่อไปเราจะสร้างจุดเอฟเป็นจุดตัดกันดีเอฟ 1 และแอล.เอ็ม.. ต่อไปเราจะพบประเด็นเอ็น.

เทคนิคที่พิจารณาเรียกว่าวิธี การออกแบบตกแต่งภายใน . (สำหรับกรณีของเราเรากำลังพูดถึงการออกแบบส่วนกลาง QuadrangleเคMSA คือเส้นโครงของรูปสี่เหลี่ยมกมลจากจุดดี. ในกรณีนี้คือจุดตัดของเส้นทแยงมุมกมล- จุดเอฟ– ไปที่จุดตัดของเส้นทแยงมุมของรูปสี่เหลี่ยมเคMSA - จุดเอฟ 1 .

พื้นที่หน้าตัดของรูปทรงหลายเหลี่ยม

ปัญหาในการคำนวณพื้นที่หน้าตัดของรูปทรงหลายเหลี่ยมมักจะแก้ไขได้ในหลายขั้นตอน หากปัญหาระบุว่ามีการสร้างส่วน (หรือระนาบการตัดถูกวาด ฯลฯ ) จากนั้นในขั้นตอนแรกของการแก้ปัญหา ประเภทของรูปที่ได้รับในส่วนนั้นจะถูกกำหนด

ต้องทำเพื่อเลือกสูตรที่เหมาะสมสำหรับการคำนวณพื้นที่หน้าตัด หลังจากชี้แจงประเภทของตัวเลขที่ได้รับในส่วนนี้และเลือกสูตรสำหรับคำนวณพื้นที่ของรูปนี้แล้วเราจะดำเนินการคำนวณโดยตรง

ในบางกรณี อาจง่ายกว่าหากคุณไม่ต้องระบุประเภทของตัวเลขที่ได้รับในส่วนนี้แล้วจึงคำนวณพื้นที่โดยใช้สูตรที่ตามมาจากทฤษฎีบท

ทฤษฎีบทเกี่ยวกับพื้นที่ของการฉายภาพมุมฉากของรูปหลายเหลี่ยม: พื้นที่ของการฉายภาพมุมฉากของรูปหลายเหลี่ยมบนระนาบเท่ากับผลคูณของพื้นที่และโคไซน์ของมุมระหว่างระนาบของรูปหลายเหลี่ยมและระนาบการฉายภาพ: .

สูตรที่ถูกต้องในการคำนวณพื้นที่หน้าตัดคือ: โดยที่ พื้นที่ของการฉายภาพมุมฉากของภาพที่ได้รับในส่วนคือที่ไหน และนี่คือมุมระหว่างระนาบการตัดกับระนาบที่ฉายภาพ ด้วยวิธีการแก้ปัญหานี้ จำเป็นต้องสร้างการฉายภาพมุมฉากของตัวเลขที่ได้รับในส่วนนั้นและคำนวณ

หากคำชี้แจงปัญหาระบุว่าจำเป็นต้องสร้างส่วนและต้องพบพื้นที่ของส่วนผลลัพธ์จากนั้นในขั้นตอนแรกเราควรสร้างส่วนที่กำหนดอย่างสมเหตุสมผลจากนั้นโดยธรรมชาติแล้วกำหนดประเภทของตัวเลขที่ได้รับ ส่วน ฯลฯ

ขอให้เราสังเกตข้อเท็จจริงต่อไปนี้: เนื่องจากส่วนของโพลีเฮดรานูนถูกสร้างขึ้น ดังนั้นรูปหลายเหลี่ยมของส่วนก็จะนูนด้วย ดังนั้นจึงสามารถหาพื้นที่ของมันได้โดยการหารมันออกเป็นรูปสามเหลี่ยม นั่นคือ พื้นที่หน้าตัดจะเท่ากับผลรวมของพื้นที่ของ สามเหลี่ยมที่ใช้ประกอบกัน

ภารกิจที่ 1

ถูกต้อง ปิรามิดสามเหลี่ยมโดยให้ด้านฐานเท่ากันและความสูงเท่ากัน สร้างส่วนของปิรามิดโดยมีระนาบผ่านจุดที่อยู่ตรงกลางด้านแล้วหาพื้นที่ (รูปที่ 8)

สารละลาย.

ภาพตัดขวางของปิรามิดเป็นรูปสามเหลี่ยม มาหาพื้นที่ของมันกันดีกว่า

เนื่องจากฐานของปิรามิดเป็นรูปสามเหลี่ยมด้านเท่าและจุดเป็นจุดกึ่งกลางของด้าน จึงเป็นความสูงแล้ว

สามารถหาพื้นที่ของรูปสามเหลี่ยมได้:

ภารกิจที่ 2

ซี่โครงด้านข้าง ปริซึมที่ถูกต้องเท่ากับด้านข้างของฐาน สร้างส่วนของปริซึมโดยมีระนาบผ่านจุดหนึ่งตั้งฉากกับเส้นตรง หากเราหาพื้นที่หน้าตัดที่เกิดของปริซึมได้

สารละลาย.

มาสร้างส่วนที่กำหนดกัน ลองทำสิ่งนี้จากการพิจารณาทางเรขาคณิตล้วนๆ ดังตัวอย่างต่อไปนี้

ในระนาบที่ผ่านเส้นที่กำหนดและจุดที่กำหนด ให้ลากเส้นตั้งฉากกับเส้นผ่านจุดนี้ (รูปที่ 9) เพื่อจุดประสงค์นี้ ขอให้เราใช้ข้อเท็จจริงที่ว่าในรูปสามเหลี่ยม นั่นคือค่ามัธยฐานคือความสูงของสามเหลี่ยมนี้ด้วย มันเลยตรง.

ผ่านจุดนั้นเราวาดอีกเส้นตั้งฉากกับเส้นนั้น ให้เราวาดมันในระนาบที่วิ่งผ่านเส้นตรง ชัดเจนว่าเส้นนี้เป็นเส้นตรง

    ดังนั้นจึงมีการสร้างเส้นตัดกันสองเส้นตั้งฉากกับเส้น เส้นเหล่านี้กำหนดระนาบที่ผ่านจุดตั้งฉากกับเส้น กล่าวคือ มีการระบุระนาบเส้นตัดกัน

    ลองสร้างส่วนของปริซึมด้วยระนาบนี้กัน โปรดทราบว่าเนื่องจากเส้นขนานกับระนาบ จากนั้นระนาบที่ผ่านเส้นจะตัดระนาบตามเส้นขนานกับเส้นนั่นคือเส้น ลองวาดเส้นตรงผ่านจุดและเชื่อมต่อจุดผลลัพธ์กับจุด

ส่วนที่กำหนดรูปสี่เหลี่ยม เรามากำหนดพื้นที่ของมันกัน

เห็นได้ชัดว่ารูปสี่เหลี่ยมนั้นเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า นั่นคือ พื้นที่ของมันคือ

ข้าว. 9

วิธีการตัดส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยมในสามมิติถูกนำมาใช้ในปัญหาการก่อสร้าง ขึ้นอยู่กับความสามารถในการสร้างส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยมและกำหนดประเภทของส่วน

วัสดุนี้มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

  1. วิธีการแบ่งส่วนใช้สำหรับรูปทรงหลายเหลี่ยมเท่านั้นเนื่องจากส่วนต่างๆ ของส่วนการหมุนที่ซับซ้อน (เฉียง) ไม่รวมอยู่ในหลักสูตรระดับมัธยมศึกษา
  2. ปัญหาส่วนใหญ่ใช้รูปทรงหลายเหลี่ยมที่ง่ายที่สุด
  3. ปัญหาส่วนใหญ่จะนำเสนอโดยไม่มีข้อมูลตัวเลขเพื่อสร้างความเป็นไปได้ในการใช้งานหลายครั้ง

ในการแก้ปัญหาการสร้างส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยม นักเรียนจะต้องรู้:

  • การสร้างส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยมด้วยระนาบหมายความว่าอย่างไร
  • รูปทรงหลายเหลี่ยมและระนาบสามารถวางตำแหน่งสัมพันธ์กันได้อย่างไร
  • กำหนดเครื่องบินอย่างไร
  • เมื่อปัญหาในการสร้างส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยมด้วยเครื่องบินได้รับการแก้ไขแล้ว

เนื่องจากเครื่องบินถูกกำหนดไว้:

  • สามแต้ม;
  • เส้นตรงและจุด
  • เส้นขนานสองเส้น
  • เส้นตัดกันสองเส้น

การสร้างระนาบส่วนขึ้นอยู่กับคุณลักษณะเฉพาะของระนาบนี้ ดังนั้นวิธีการทั้งหมดในการสร้างส่วนต่าง ๆ ของรูปทรงหลายเหลี่ยมจึงสามารถแบ่งออกเป็นวิธีได้

มีอยู่ สามวิธีหลักการสร้างส่วนต่างๆ ของรูปทรงหลายเหลี่ยม:

  1. วิธีการติดตาม
  2. วิธีการส่วนเสริม
  3. วิธีผสมผสาน.

สองวิธีแรกมีความแตกต่างกัน วิธีการตามสัจพจน์การก่อสร้างส่วนต่างๆ

นอกจากนี้เรายังสามารถแยกแยะวิธีการต่อไปนี้สำหรับการสร้างส่วนต่างๆ ของรูปทรงหลายเหลี่ยม:

  • การสร้างส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยมโดยมีระนาบผ่านจุดที่กำหนดขนานกับระนาบที่กำหนด
  • การสร้างส่วนที่ผ่านเส้นที่กำหนดขนานกับเส้นที่กำหนดอีกเส้นหนึ่ง
  • การสร้างส่วนที่ผ่านจุดที่กำหนดขนานกับเส้นตัดกันสองเส้นที่กำหนด
  • การสร้างส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยมโดยมีระนาบผ่านเส้นที่กำหนดตั้งฉากกับระนาบที่กำหนด
  • การสร้างส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยมโดยมีระนาบผ่านจุดที่กำหนดซึ่งตั้งฉากกับเส้นตรงที่กำหนด

รายชื่อหนังสือเรียนเกี่ยวกับเรขาคณิตของรัฐบาลกลางสำหรับเกรด 10-11 รวมถึงหนังสือเรียนของผู้เขียนต่อไปนี้:

  • Atanasyan L.S., Butuzova V.F., Kadomtseva S.B. และอื่นๆ (เรขาคณิต, 10-11);
  • โปโกเรโลวา เอ.วี. (เรขาคณิต, 7-11);
  • Alexandrova A.D., Vernera A.L., Ryzhik V.I. (เรขาคณิต, 10-11);
  • สมีร์โนวา ไอ.เอ็ม. (เรขาคณิต, 10-11);
  • ชารีจิน่า ไอ.เอฟ. (เรขาคณิต, 10-11)

มาดูหนังสือเรียนของ L.S., Atanasyan และ A.V. Pogorelov กันดีกว่า

ในตำราเรียน L.S. Atanasyan ในหัวข้อ "การก่อสร้างส่วนต่างๆของรูปทรงหลายเหลี่ยม" ได้รับการจัดสรรสองชั่วโมง ในชั้นประถมศึกษาปีที่ 10 ในหัวข้อ "ความขนานของเส้นและระนาบ" หลังจากศึกษาจัตุรมุขและขนานแล้ว จะใช้เวลาหนึ่งชั่วโมงในการนำเสนอย่อหน้า "ปัญหาในการสร้างส่วนต่างๆ" พิจารณาส่วนของจัตุรมุขและรูปสี่เหลี่ยมด้านขนาน และหัวข้อ “ความเท่าเทียมของเส้นและระนาบ” จบลงด้วยการแก้ปัญหาภายในหนึ่งหรือสองชั่วโมง (มีทั้งหมด 8 ปัญหาในการสร้างส่วนต่างๆ ในตำราเรียน)

ในตำราเรียน Pogorelov A.V. มีการจัดสรรเวลาประมาณสามชั่วโมงสำหรับการสร้างส่วนต่างๆ ในบท "รูปทรงหลายเหลี่ยม": หนึ่งสำหรับศึกษาหัวข้อ "ภาพของปริซึมและการสร้างส่วนต่างๆ" ครั้งที่สองสำหรับศึกษาหัวข้อ "การสร้างปิรามิดและส่วนระนาบของมัน" และครั้งที่สาม เพื่อแก้ไขปัญหา ในรายการปัญหาที่ให้ไว้หลังหัวข้อ มีปัญหาแบบตัดขวางเพียงประมาณสิบข้อเท่านั้น

เราเสนอระบบบทเรียนในหัวข้อ "การสร้างส่วนต่างๆของรูปทรงหลายเหลี่ยม" สำหรับตำราเรียนของ Pogorelov A.V.

เสนอให้จัดสื่อตามลำดับที่สามารถนำไปใช้ในการสอนนักเรียนได้ จากการนำเสนอหัวข้อ "รูปทรงหลายเหลี่ยม" เสนอให้ยกเว้นย่อหน้าต่อไปนี้: "การสร้างส่วนของปริซึม" และ "การสร้างส่วนของปิรามิด" เพื่อจัดระบบ วัสดุนี้ในตอนท้ายของหัวข้อนี้ "รูปทรงหลายเหลี่ยม" สามารถจำแนกตามหัวข้องานโดยยึดหลักการ “จากง่ายไปหาซับซ้อน” ได้ดังนี้

  1. การกำหนดส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยม
  2. การสร้างส่วนต่างๆ ของปริซึมแบบปิรามิดแบบขนานโดยใช้วิธีติดตาม (ตามกฎแล้วในหลักสูตรโรงเรียนเรื่อง Stereometry จะใช้ปัญหาในการสร้างส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยมซึ่งแก้ไขโดยวิธีพื้นฐาน วิธีการอื่น ๆ เนื่องจากมากกว่านั้น ระดับสูงความซับซ้อนครูสามารถฝากไว้พิจารณาในวิชาเลือกหรือศึกษาค้นคว้าอิสระก็ได้ ในปัญหาการก่อสร้าง วิธีการพื้นฐานจำเป็นต้องสร้างระนาบหน้าตัดผ่านจุดสามจุด)
  3. การหาพื้นที่หน้าตัดในรูปหลายเหลี่ยม (โดยไม่ต้องใช้ทฤษฎีบทกับพื้นที่ของการฉายภาพมุมฉากของรูปหลายเหลี่ยม)
  4. การค้นหาพื้นที่หน้าตัดในรูปทรงหลายเหลี่ยม (โดยใช้ทฤษฎีบทเกี่ยวกับพื้นที่ของการฉายภาพมุมฉากของรูปหลายเหลี่ยม)

ปัญหาสามมิติสำหรับการสร้างส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยมและวิธีการใช้ในบทเรียนในเกรด 10-11

(ระบบบทเรียนและวิชาเลือกในหัวข้อ "การสร้างส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยม")

บทที่ 1.

หัวข้อบทเรียน: “การสร้างส่วนต่างๆ ของรูปทรงหลายเหลี่ยม”

วัตถุประสงค์ของบทเรียน: ทำความคุ้นเคยกับวิธีการสร้างส่วนต่างๆ ของรูปทรงหลายเหลี่ยม

ขั้นตอนบทเรียน:

  1. การอัพเดตความรู้พื้นฐาน
  2. การกำหนดปัญหา
  3. การเรียนรู้เนื้อหาใหม่:

ก) คำจำกัดความของส่วนนี้

B) วิธีการก่อสร้างส่วนต่างๆ:

ก) วิธีการติดตาม

b) วิธีการส่วนเสริม

c) วิธีการรวม

  1. การแก้ไขวัสดุ

ตัวอย่างการสร้างส่วนต่างๆ โดยใช้วิธีติดตาม

  1. สรุปบทเรียน.

ในระหว่างเรียน

  1. การอัพเดตความรู้พื้นฐาน
  2. จำไว้ว่า:
    - จุดตัดของเส้นตรงกับระนาบ
    - จุดตัดของเครื่องบิน
    - คุณสมบัติของระนาบขนาน

  3. การกำหนดปัญหา
  4. คำถามสำหรับชั้นเรียน:
    - การสร้างส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยมด้วยระนาบหมายความว่าอย่างไร
    - รูปทรงหลายเหลี่ยมและระนาบสามารถวางตำแหน่งให้สัมพันธ์กันได้อย่างไร?
    - เครื่องบินถูกกำหนดไว้อย่างไร?
    - เมื่อใดที่ปัญหาในการสร้างส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยมด้วยระนาบจะถือว่าได้รับการแก้ไขแล้ว

  5. การเรียนรู้เนื้อหาใหม่
  6. A) ดังนั้น ภารกิจคือสร้างจุดตัดของร่างสองร่าง: รูปทรงหลายเหลี่ยมและระนาบ (รูปที่ 1) สิ่งเหล่านี้อาจเป็น: ตัวเลขว่าง (a), จุด (b), ส่วน (c), รูปหลายเหลี่ยม (d) ถ้าจุดตัดของรูปทรงหลายเหลี่ยมกับระนาบเป็นรูปหลายเหลี่ยม ก็จะเรียกรูปหลายเหลี่ยมนี้ ส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยมโดยระนาบ

เราจะพิจารณาเฉพาะกรณีที่เครื่องบินตัดกับรูปทรงหลายเหลี่ยมตามด้านใน ในกรณีนี้ จุดตัดของระนาบนี้กับแต่ละด้านของรูปทรงหลายเหลี่ยมจะเป็นส่วนหนึ่ง ดังนั้นปัญหาจะถือว่าได้รับการแก้ไขหากพบส่วนทั้งหมดที่ระนาบตัดกับใบหน้าของรูปทรงหลายเหลี่ยม

ตรวจสอบส่วนของลูกบาศก์ (รูปที่ 2) และตอบคำถามต่อไปนี้:

รูปหลายเหลี่ยมใดที่ได้เมื่อลูกบาศก์ถูกตัดด้วยระนาบ (จำนวนด้านของรูปหลายเหลี่ยมมีความสำคัญ)

[คำตอบที่แนะนำ: สามเหลี่ยม รูปสี่เหลี่ยม ห้าเหลี่ยม หกเหลี่ยม]

เครื่องบินสามารถตัดลูกบาศก์ให้เป็นเจ็ดเหลี่ยมได้หรือไม่? แล้วแปดเหลี่ยม ฯลฯ ล่ะ? ทำไม

ลองดูที่ปริซึมและส่วนที่เป็นไปได้โดยระนาบ (ในแบบจำลอง) จะได้รูปหลายเหลี่ยมชนิดใด

สรุปได้อะไรบ้าง? จำนวนด้านที่ใหญ่ที่สุดของรูปหลายเหลี่ยมที่ได้จากการตัดรูปทรงหลายเหลี่ยมด้วยระนาบคือเท่าใด

[จำนวนด้านที่ใหญ่ที่สุดของรูปหลายเหลี่ยมที่ได้จากการตัดรูปทรงหลายเหลี่ยมด้วยระนาบจะเท่ากับจำนวนหน้าของรูปทรงหลายเหลี่ยม]

ข) ก) วิธีการติดตามประกอบด้วยการสร้างร่องรอยของระนาบการตัดลงบนระนาบของแต่ละด้านของรูปทรงหลายเหลี่ยม การสร้างส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยมโดยใช้วิธีการติดตามมักจะเริ่มต้นด้วยการสร้างสิ่งที่เรียกว่าร่องรอยหลักของระนาบการตัดนั่นคือ ร่องรอยของระนาบการตัดบนระนาบของฐานของรูปทรงหลายเหลี่ยม

ข) วิธีการส่วนเสริมการสร้างส่วนต่างๆ ของรูปทรงหลายเหลี่ยมนั้นค่อนข้างเป็นสากล ในกรณีที่ร่องรอย (หรือร่องรอย) ของระนาบการตัดที่ต้องการอยู่นอกภาพวาด วิธีการนี้ยังมีข้อดีบางประการอีกด้วย ในขณะเดียวกันก็ควรคำนึงว่าการก่อสร้างที่ดำเนินการด้วยวิธีนี้มักจะกลายเป็น "แออัด" อย่างไรก็ตามในบางกรณีวิธีการส่วนเสริมกลายเป็นเหตุผลมากที่สุด

วิธีการติดตามและวิธีการส่วนเสริมมีความแตกต่างกัน วิธีการจริงการสร้างส่วนต่างๆ ของรูปทรงหลายเหลี่ยมด้วยเครื่องบิน

ค) สาระสำคัญ วิธีการรวมกันการสร้างส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยมประกอบด้วยการประยุกต์ใช้ทฤษฎีบทเกี่ยวกับความขนานของเส้นและระนาบในอวกาศร่วมกับวิธีสัจพจน์

ทีนี้ มาดูตัวอย่างการแก้ปัญหากัน วิธีการติดตาม

4. การยึดวัสดุ

ภารกิจที่ 1

สร้างส่วนของปริซึม ABCDA 1 B 1 C 1 D 1 โดยมีระนาบผ่านจุด P, Q, R (จุดต่างๆ ระบุไว้ในภาพวาด (รูปที่ 3))

สารละลาย.

ข้าว. 3

  1. เรามาสร้างร่องรอยของระนาบการตัดบนระนาบของฐานล่างของปริซึมกันดีกว่า พิจารณาใบหน้า AA 1 B 1 B จุดตัด P และ Q นอนอยู่บนใบหน้านี้ ให้เราวาดเส้นตรง PQ
  2. ให้เราต่อเส้น PQ ซึ่งเป็นของส่วนนั้น จนกระทั่งมันตัดกับเส้น AB เราได้รับจุด S 1 ที่เป็นของการติดตาม
  3. ในทำนองเดียวกัน เราได้จุด S 2 จากจุดตัดของเส้น QR และ BC
  4. เส้นตรง S 1 S 2 - ติดตามระนาบการตัดบนระนาบของฐานล่างของปริซึม
  5. เส้นตรง S 1 S 2 ตัดกัน AD ด้านข้างที่จุด U, CD ด้านข้างที่จุด T ให้เราเชื่อมจุด P และ U เนื่องจากพวกมันอยู่ในระนาบเดียวกันของใบหน้า AA 1 D 1 D เราก็ได้เช่นเดียวกัน มธ. และ RT
  6. PQRTU คือส่วนที่จำเป็น

สร้างส่วนของ ABCDA 1 B 1 C 1 D 1 ที่ขนานกันโดยมีระนาบผ่านจุด M, N, P (จุดต่างๆ ระบุไว้ในภาพวาด (รูปที่ 4))

สารละลาย.

  1. จุด N และ P อยู่ในระนาบส่วนและในระนาบของฐานล่างของจุดขนาน ลองสร้างเส้นตรงผ่านจุดเหล่านี้กัน เส้นตรงนี้เป็นเส้นลากของระนาบการตัดไปยังระนาบของฐานของเส้นขนาน
  2. ให้เราลากเส้นตรงต่อไปว่าด้าน AB ของเส้นขนานนั้นอยู่ตรงไหน เส้น AB และ NP ตัดกันที่จุด S จุดนี้เป็นของระนาบส่วน
  3. เนื่องจากจุด M ยังเป็นของระนาบส่วนและตัดเส้น AA 1 ที่จุด X สักจุดหนึ่ง
  4. จุด X และ N อยู่ในระนาบเดียวกันของใบหน้า AA 1 D 1 D เชื่อมต่อเข้าด้วยกันและรับเส้นตรง XN
  5. เนื่องจากระนาบของใบหน้าของเส้นขนานนั้นขนานกัน จากนั้นผ่านจุด M เราสามารถวาดเส้นที่หน้า A 1 B 1 C 1 D 1 ขนานกับเส้น NP เส้นตรงนี้จะตัดด้าน B 1 C 1 ที่จุด Y
  6. ในทำนองเดียวกันเราวาดเส้นตรง YZ ขนานกับเส้นตรง XN เราเชื่อมต่อ Z กับ P และรับส่วนที่ต้องการ - MYZPNX

ปัญหาที่ 3 (สำหรับวิธีแก้ปัญหาอิสระ)

สร้างส่วนของ DACB จัตุรมุขโดยมีระนาบผ่านจุด M, N, P (จุดต่างๆ ระบุไว้ในภาพวาด (รูปที่ 5))

5. สรุปบทเรียน

ตอบคำถาม: ส่วนที่แรเงาของรูปทรงหลายเหลี่ยมที่ปรากฎโดยระนาบ PQR เป็นส่วนหรือไม่ และก่อสร้างให้ถูกต้อง (รูปที่ 6)

ตัวเลือกที่ 1.

ตัวเลือกที่ 2

หัวข้อบทเรียน: การหาพื้นที่หน้าตัด

วัตถุประสงค์ของบทเรียน: เพื่อแนะนำวิธีการหาพื้นที่หน้าตัดของรูปทรงหลายเหลี่ยม

ขั้นตอนบทเรียน:

  1. การอัพเดตความรู้พื้นฐาน
  2. จำทฤษฎีบทเกี่ยวกับพื้นที่ของการฉายภาพมุมฉากของรูปหลายเหลี่ยม

  3. การแก้ปัญหาการหาพื้นที่หน้าตัด:

โดยไม่ต้องใช้ทฤษฎีบทกับพื้นที่ของการฉายภาพมุมฉากของรูปหลายเหลี่ยม

การใช้ทฤษฎีบทกับพื้นที่ของการฉายภาพมุมฉากของรูปหลายเหลี่ยม

3. สรุปบทเรียน

ในระหว่างเรียน

  1. การอัพเดตความรู้พื้นฐาน
  2. มาจำกัน ทฤษฎีบทเกี่ยวกับพื้นที่ของการฉายภาพมุมฉากของรูปหลายเหลี่ยม:พื้นที่ของการฉายภาพมุมฉากของรูปหลายเหลี่ยมบนระนาบเท่ากับผลคูณของพื้นที่และโคไซน์ของมุมระหว่างระนาบของรูปหลายเหลี่ยมและระนาบการฉายภาพ

  3. การแก้ปัญหา.

ABCD เป็นปิรามิดสามเหลี่ยมปกติซึ่งมีด้านฐาน AB เท่ากับ และส่วนสูง DH เท่ากัน ชม.. สร้างส่วนของปิรามิดโดยให้ระนาบผ่านจุด D, C และ M โดยที่ M อยู่ตรงกลางด้าน AB และหาพื้นที่ของมัน (รูปที่ 7)

ภาพตัดขวางของปิรามิดคือสามเหลี่ยม MCD มาหาพื้นที่ของมันกันดีกว่า

S = 1/2 DH ซม. = 1/2 =

ค้นหาพื้นที่หน้าตัดของลูกบาศก์ ABCDA 1 B 1 C 1 D 1 ที่มีขอบ ระนาบที่ผ่านจุดยอด D และจุด E และ F บนขอบ A 1 D 1 และ C 1 D 1 ตามลำดับ ถ้า A 1 E = k D 1 E และ C 1 F = k D 1 F

การก่อสร้างส่วน:

  1. เนื่องจากจุด E และ F อยู่ในระนาบส่วนและระนาบของใบหน้า A 1 B 1 C 1 D 1 และระนาบทั้งสองตัดกันเป็นเส้นตรง ดังนั้นเส้นตรง EF จะเป็นเส้นของระนาบส่วนบนระนาบ ของใบหน้า A 1 B 1 C 1 D 1 (รูปที่ 8 )
  2. Direct ED และ FD ได้มาในลักษณะเดียวกัน
  3. EDF เป็นส่วนที่จำเป็น

ปัญหาที่ 3 (สำหรับวิธีแก้ปัญหาอิสระ)

สร้างส่วนของลูกบาศก์ ABCDA 1 B 1 C 1 D 1 โดยมีด้าน ระนาบที่ผ่านจุด B, M และ N โดยที่ L คือจุดกึ่งกลางของขอบ AA 1 และ N คือจุดกึ่งกลางของขอบ CC 1

เราสร้างส่วนโดยใช้วิธีการติดตาม

เราค้นหาพื้นที่หน้าตัดโดยใช้ทฤษฎีบทกับพื้นที่ของการฉายภาพมุมฉากของรูปหลายเหลี่ยม คำตอบ: S = 1/2 · 2.

คุณรู้หรือไม่ว่าส่วนใดของรูปทรงหลายเหลี่ยมโดยเครื่องบิน? หากคุณยังคงสงสัยความถูกต้องของคำตอบสำหรับคำถามนี้ คุณสามารถตรวจสอบตัวเองได้ง่ายๆ เราขอแนะนำให้คุณทำการทดสอบสั้นๆ ด้านล่างนี้

คำถาม. ตัวเลขที่แสดงภาคตัดขวางของระนาบขนานเป็นจำนวนเท่าใด

ดังนั้นคำตอบที่ถูกต้องอยู่ในรูปที่ 3

หากคุณตอบถูกจะเป็นการยืนยันว่าคุณเข้าใจสิ่งที่คุณกำลังเผชิญอยู่ แต่น่าเสียดายที่แม้แต่คำตอบที่ถูกต้องสำหรับคำถามทดสอบก็ไม่ได้รับประกันว่าคุณจะได้เกรดสูงสุดในบทเรียนในหัวข้อ "ส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยม" ท้ายที่สุดสิ่งที่ยากที่สุดคือการไม่จดจำส่วนต่าง ๆ ในภาพวาดที่เสร็จแล้วแม้ว่าจะมีความสำคัญมากเช่นกัน แต่เป็นการก่อสร้าง

ขั้นแรก ให้เรากำหนดคำจำกัดความของส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยม ดังนั้น ส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยมคือรูปหลายเหลี่ยมที่มีจุดยอดอยู่ที่ขอบของรูปทรงหลายเหลี่ยมและมีด้านข้างอยู่บนใบหน้า

ตอนนี้เรามาฝึกสร้างจุดตัดกันอย่างรวดเร็วและแม่นยำกันดีกว่า เส้นตรงที่กำหนดกับระนาบที่กำหนด เมื่อต้องการทำเช่นนี้ มาแก้ไขปัญหาต่อไปนี้

สร้างจุดตัดของเส้นตรง MN ด้วยระนาบของฐานล่างและฐานบน ปริซึมสามเหลี่ยม ABCA 1 B 1 C 1 โดยมีเงื่อนไขว่าจุด M เป็นของ ซี่โครงด้านข้าง CC 1 และจุด N คือขอบ BB 1

เริ่มต้นด้วยการขยายเส้นตรง MN ทั้งสองทิศทางในภาพวาด (รูปที่ 1) จากนั้น เพื่อให้ได้จุดตัดที่โจทย์ต้องการ เราจะขยายเส้นที่วางอยู่บนฐานบนและล่าง และตอนนี้มาถึงช่วงเวลาที่ยากที่สุดในการแก้ปัญหา: ต้องขยายบรรทัดใดในฐานทั้งสองเนื่องจากแต่ละบรรทัดมีสามบรรทัด

เพื่อให้ขั้นตอนสุดท้ายของการก่อสร้างเสร็จสมบูรณ์อย่างถูกต้อง มีความจำเป็นต้องพิจารณาว่าฐานตรงใดอยู่ในระนาบเดียวกันกับเส้นตรง MN ที่เราสนใจ ในกรณีของเรา นี่คือ CB แบบตรงที่ด้านล่างและ C 1 B 1 ที่ฐานด้านบน และนี่คือสิ่งที่เราขยายออกไปจนกว่าพวกมันจะตัดกับเส้นตรง NM (รูปที่ 2)

จุดผลลัพธ์ P และ P 1 คือจุดตัดของเส้นตรง MN กับระนาบของฐานบนและล่างของปริซึมสามเหลี่ยม ABCA 1 B 1 C 1 .

หลังจากวิเคราะห์ปัญหาที่นำเสนอแล้ว คุณสามารถดำเนินการสร้างส่วนต่างๆ ของรูปทรงหลายเหลี่ยมได้โดยตรง จุดสำคัญจะมีเหตุผลที่จะช่วยให้คุณบรรลุผลตามที่ต้องการ ด้วยเหตุนี้ในที่สุดเราจะพยายามสร้างเทมเพลตที่จะสะท้อนลำดับการดำเนินการเมื่อแก้ไขปัญหาประเภทนี้

ลองพิจารณาปัญหาต่อไปนี้ สร้างส่วนของปริซึมสามเหลี่ยม ABCA 1 B 1 C 1 โดยระนาบที่ผ่านจุด X, Y, Z ของขอบ AA 1, AC และ BB 1 ตามลำดับ

วิธีแก้ปัญหา: ลองวาดรูปวาดแล้วดูว่าจุดคู่ใดอยู่ในระนาบเดียวกัน

คู่จุด X และ Y สามารถเชื่อมต่อ X และ Z ได้เพราะว่า พวกเขานอนอยู่ในระนาบเดียวกัน

เรามาสร้างจุดเพิ่มเติมที่จะอยู่บนใบหน้าเดียวกันกับจุด Z เพื่อทำสิ่งนี้ เราจะขยายเส้น XY และ CC 1 เพราะ พวกเขานอนอยู่ในระนาบของใบหน้า AA 1 C 1 C เรียกจุดผลลัพธ์ P

จุด P และ Z อยู่ในระนาบเดียวกัน - ในระนาบของใบหน้า CC 1 B 1 B ดังนั้นเราจึงสามารถเชื่อมต่อพวกมันได้ เส้นตรง PZ ตัดกับขอบ CB ณ จุดหนึ่ง เรียกมันว่า T จุด Y และ T อยู่ในระนาบล่างของปริซึม แล้วเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน ดังนั้น รูปสี่เหลี่ยม YXZT จึงถูกสร้างขึ้น และนี่คือส่วนที่ต้องการ

สรุป. หากต้องการสร้างส่วนของรูปทรงหลายเหลี่ยมด้วยระนาบ คุณต้อง:

1) ลากเส้นตรงผ่านจุดคู่ที่อยู่ในระนาบเดียวกัน

2) ค้นหาเส้นที่ระนาบส่วนและใบหน้าของรูปทรงหลายเหลี่ยมตัดกัน ในการทำเช่นนี้คุณจะต้องค้นหาจุดตัดของเส้นตรงที่เป็นของระนาบส่วนโดยมีเส้นตรงวางอยู่ในใบหน้าด้านใดด้านหนึ่ง

กระบวนการสร้างส่วนต่างๆ ของรูปทรงหลายเหลี่ยมมีความซับซ้อนเพราะในแต่ละส่วน กรณีเฉพาะมันแตกต่างออกไป และไม่มีทฤษฎีใดอธิบายได้ตั้งแต่ต้นจนจบ มีเพียงหนึ่งเดียวจริงๆ ทางที่ถูกการเรียนรู้ที่จะสร้างส่วนต่าง ๆ ของรูปทรงหลายเหลี่ยมอย่างรวดเร็วและแม่นยำนั้นเป็นการฝึกฝนอย่างต่อเนื่อง ยิ่งคุณสร้างส่วนต่างๆ มากเท่าไร คุณก็จะยิ่งทำสิ่งนี้ได้ง่ายขึ้นในอนาคต

เว็บไซต์ เมื่อคัดลอกเนื้อหาทั้งหมดหรือบางส่วน จำเป็นต้องมีลิงก์ไปยังแหล่งที่มา