Пересечение прямой с плоскостью общего положения

77*. Найти точку пересечения прямой АВ с плоскостью, заданной треугольником CDE (рис. 75, а).

Решение. Как известно, для нахождения точки пересечения прямой с плоскостью общего положения следует через прямую провести вспомогательную плоскость (R), построить линию пересечения этой плоскости с заданной (1—2) и найти

точку пересечения (К) заданной и построенной прямых. Точка К является искомой точкой пересечения прямой с плоскостью (рис. 75, б). В качестве вспомогательной плоскости обычно используют горизонтально- или фронтально-проецирующую плоскость.

На рис. 75, в через прямую АВ проведена фронтально-проецирующая плоскость R, ее след R_ϑ совпадает с а'в'. горизонт. след плоскости в данной задаче не нужен и поэтому не показан.

Строим линию пересечения плоскости R и плоскости, заданной треугольником CDE (пример такого построения см. в задаче 67). Построив линию 1—2 (рис. 75, в), находим точку пересечения ее с прямой АВ — точку К (k, k').

Для определения участков прямой АВ, которые будут закрыты треугольником, следует воспользоваться анализом положения точек на скрещивающихся прямых.

Например, точки 1 и 3 находятся на скрещивающихся прямых (соответственно) ED и АВ. Фронтальные проекции этих точек совпадают, т. е. точки 1 и 3 одинаково удалены от пл. Н. Но расстояния их от пл. V различны: точка 3 находится дальше от пл. V, чем точка 1. Поэтому по отношению к пл. V точка 3 закрывает точку 1 (направление взгляда указано стрелкой S). Следовательно, прямая АВ проходит перед треугольником CDE до точки К. Начиная же от точки К влево прямая АВ закрывается треугольником, и поэтому этот участок прямой показан штриховой линией.

Для выявления невидимого участка на горизонт. проекции прямой АВ рассмотрим точки 4 и 5, лежащие соответственно на прямых АВ и CD.

Если смотреть на эти точки по направлению s₁, мы видим сначала точку 5. Точка 4 закрывается точкой 5. Следовательно, прямая АВ в этом месте закрыта треугольником CDE, и участок ее проекции от точки k до точки 4 должен быть показан штриховой линией. В данном случае точка К оказалась внутри контура треугольника CDE.

При ином взаимном положении пересекающихся элементов возможен случай, когда точка К окажется вне треугольника (рис. 75, г). Это означает, что прямая АВ пересекает плоскость, заданную треугольником CDE, вне контура этого треугольника. АВ становится невидимой за точкой К (влево).

78. Найти точки пересечения прямой АВ с гранями пирамиды (рис. 76). Грани пирамиды следует рассматривать как плоскости, заданные треугольниками.

79. Найти точки пересечения прямой АВ с гранями призмы (рис. 77). Грани призмы следует рассматривать как плоскости, заданные параллельными прямыми.

80*. Найти точки пересечения прямой АВ с плоскостью Р (рис. 78, а).

Решение. Проводим через прямую АВ (рис. 78, бив) фронтально-проецирующую плоскость R (ее след R_ϑ совпадает с а'b') и строим линию MN пересечения обеих плоскостей — заданной и проведенной через АВ (построение подобно выполненному в задаче 70). Искомая точка К(k, k') пересечения прямой АВ с плоскостью Р находится в точке пересечения MN с АВ.

В данной задаче видимость участка прямой от точки А до К очевидна; однако в более сложных случаях следует видимый участок прямой определять на основании

анализа положения точек. Например, взяв точку 1 (на прямой АВ) и точку N (на следе Р_ϑ). видим, что точка 1 располагается дальше относительно пл. V, чем точка N. Следовательно, прямая АВ до точки К видима. За точкой К прямая показана штриховой линией она невидима. Аналогично определяется видимость на горизонт. проекции.

81. Найти точку пересечения прямой АВ с плоскостью Р (рис. 79).

82*. Найти точку пересечения прямой АВ с плоскостью Р (рис. 80, а).

Решение. Через прямую АВ проводим горизонтально-проецирующую плоскость R (след R_h совпадает с ab) и строим линию пересечения плоскостей Р и R,

используя точки М и N пересечения их одноименных следов (рис. 80, б и в). Искомая точка (k', k) находится в точке пересечения МN с АВ. На рис, 80, г точка К построена с помощью пл. W. Так как пл. Р профильно-проецирующая (рис. 80, б).

то профильная проекция k" лежит в точке пересечения следа P_ω с а"b". Зная k", строим k' на а'b' и k на аb. Видимые участки прямой АВ определяются так же, как в задачах 77 и 80.

83. Найти точку пересечения прямой АВ с плоскостью Р (рис. 81).

84*. Найти точку пересечения прямой АВ с плоскостью, заданной треугольником CDE (рис. 82, а).

Решение. Через прямую АВ проводим (рис. 82, б и в) пл. R, параллельную пл. W. Она пересекает заданную плоскость по прямой MN (точки m', n', m и n лежат на пересечении следов R_ϑ и R_h с одноименными проекциями соответствующих сторон

треугольника CDE). Так как прямые АВ и MN профильные, то для нахождения точки (К) их пересечения строим профильные проекции а"b" и m"n". Проекция k" находится на пересечении а"b" и m"m". По k" строим k' на а'b' и k на ab.

85. Найти точку пересечения прямой EF с плоскостью, заданной четырехугольником ABCD (рис. 83).