圆锥与球相贯后的两面投影(求圆锥与球体的相贯线并判断其投影的可见性)



1、圆锥与球相贯后的两面投影

2、求圆锥与球体的相贯线并判断其投影的可见性

求圆锥与球体的相贯线并判断其投影的可见性

已知一个半径为 R 的球体和一个底面半径为 r、高为 h 的圆锥体,当圆锥体与球体相贯时,求其相贯线并判断其投影的可见性。

相贯线方程:

令圆锥体顶点为 O,球心为 C,圆锥体底面和球面的交圈为圆 O′。设圆 O′ 的半径为 y,圆锥体相贯线与底面的交点为 P,则:

CP = √(R2 - y2)

OP = √(h2 + y2)

由相似三角形关系可得:

```

CP/OP = r/h

```

解得:

```

y2 = (R2h2)/(R2 + h2)

```

将 y2 代入 CP 和 OP 的表达式,得到相贯线的方程:

```

CP = √((R2 - h2)/(R2 + h2)) R

OP = √((h2 + R2)/(R2 + h2)) h

```

投影的可见性:

当相贯线投影到圆锥体底面上时,其可见性取决于投影点 P 与圆锥体顶点 O 之间的距离。

如果 `OP < h`,则投影点 P 位于圆锥体内部,投影可见。

如果 `OP > h`,则投影点 P 位于圆锥体外部,投影不可见。

圆锥体与球体的相贯线的方程为:

```

CP = √((R2 - h2)/(R2 + h2)) R

OP = √((h2 + R2)/(R2 + h2)) h

```

投影的可见性由 `OP` 与 `h` 的比较关系决定。

3、圆锥与球相贯后的两面投影是什么

圆锥与球相贯后,从两个不同的方向投影在平面上,会形成不同的两面投影。

圆锥正投影

将圆锥沿其中心轴与平面对齐,进行正交投影。投影后,圆锥在平面上会形成一个圆形投影,而球则会投影为一个椭圆形。

圆形投影的半径等于圆锥底面圆的半径。椭圆形投影的长轴等于球的直径,短轴等于一个与球相切的圆锥横截面的圆周长。

圆锥侧面投影

将圆锥沿其侧面与平面对齐,进行投影。投影后,圆锥在平面上会形成一个等腰三角形投影,而球则会投影为一个圆形投影。

三角形投影的底边长度等于圆锥的高,高度等于圆锥底面圆的半径乘以圆周率。圆形投影的半径等于一个与球相切的圆锥横截面的圆周长的一半。

两面投影的关系

对应关系:圆锥正投影中的圆形投影与圆锥侧面投影中的圆形投影对应,圆锥正投影中的椭圆形投影与圆锥侧面投影中的三角形投影对应。

面积关系:圆锥正投影中椭圆形的面积等于圆锥侧面投影中三角形的面积。

周长关系:圆锥正投影中圆形的周长与圆锥侧面投影中圆形的周长相等,等于一个与球相切的圆锥横截面的圆周长。

4、圆锥与球相贯后的两面投影怎么画

圆锥与球相贯后的两面投影

当一个圆锥与一个球相贯时,可以得到一个两面投影,又称为“圆锥-球投影”。绘制这个投影需要以下步骤:

1. 绘制正视投影:在平面上绘制圆锥和球的正视投影。圆锥的正视投影是一个圆形,而球的正视投影是一个圆。

2. 确定相贯点:找出圆锥和球相贯的两个点。

3. 连接相贯点:用直线连接两个相贯点,形成一个圆锥的截锥。

4. 投影圆锥的轮廓:从圆锥的顶点向正视投影平面投影圆锥的侧面,形成两个三角形。这两个三角形的顶点就是圆锥的顶点,而底边就是圆锥底面的投影。

5. 投影球的轮廓:从球的中心向正视投影平面投影球的表面,形成一个圆。圆锥底面的投影和球的投影相切于相贯点。

6. 完成投影:去除圆锥顶点的两个三角形,得到圆锥-球投影的正面投影。翻转正视投影平面,得到背面投影。

注意:

圆锥-球投影的正面投影和背面投影是对称的。

投影的形状取决于圆锥和球的半径以及相贯点的位置。

圆锥-球投影广泛应用于地图绘制和三维建模等领域。

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