Как вписать овал в прямоугольник

Как вписать овал в прямоугольник

Процедуру построения эллипса из окружности путем сжатия можно выполнить с помощью циркуля и линейки следующим образом. Проводим две концентрические окружности радиуса OA=a и OВ=b. Через центр О проводим произвольный луч ОР. Через точки К и N, в которых OР встречает две окружности, проводим прямые, параллельные осям Х и Y. Эти прямые пересекутся в точке M. Ее ордината MQ меньше ординаты NQ точки N, лежащей на окружности радиуса а, причем MQ:NQ=b:a. Значит, точка M лежит на искомом эллипсе. Меняя направление луча ОР, получим новые точки эллипса (рис. 4). На рисунке 5 показано, как построить овал, похожий на эллипс с полуосями а и b (когда а и b отличаются друг от друга не слишком сильно), из дуг окружностей двух радиусов. Для этого надо на отрезке АВ от точки В отложить отрезок длины a-b, поставить точку Е и провести перпендикуляр через середину отрезка АЕ до пересечения с прямой BD. Точку пересечения с прямой BD назовем О1, точку пересечения с прямой АС назовем О2. Из этих точек, как из центров, проведем две сопрягающиеся дуги, радиусами О1В и О2А, соответственно. Центры О3 и О4 симметричны центрам О1 и О2. Если на том же чертеже построить опорные точки для эллипса методом сжатия окружности, будет видно, насколько сильно различаются линии овала и эллипса.

Из уравнения эллипса можно заключить, что оси координат являются осями симметрии эллипса. Центр симметрии О называется центромэллипса. Эллипс можно вписать в прямоугольник, который называется характеристическим(рис. 6). Длины сторон прямоугольника ищутся из простых соображений. Из уравнения эллипса следует, что . Аналогично, . Следовательно, длины сторон характеристического прямоугольника равны 2a и 2b, соответственно. Числа а и b — называются полуосямиэллипса. Большая полуось называется главной. Из точки В1 проведем дугу окружности радиуса а, точки пересечения этой дуги с осью симметрии эллипса А1А2 назовем F1 и F2. Это фокусыэллипса. Расстояние между ними обозначим через 2c. Ось симметрии, на которой расположены фокусы, называется фокальной осью, а величина с (расстояние от центра эллипса до фокуса) – фокусное расстояние эллипса.Фокусное расстояние эллипса – очень важная характеристика. Эллипс можно задавать и с помощью величины его главной полуоси и фокусного расстояния. Величины a b и c, являясь катетами и гипотенузой прямоугольного треугольника, связаны друг с другом простыми соотношениями (рис. 6):

Читайте также:  Как восстановить замененную папку

Сумма расстояний от вершины В1 эллипса до фокусов равна 2а. Для любой другой точки эллипса сумма расстояний r1+r2 от нее до фокусов тоже равна 2а (рис. 6). Обычно эллипс так и определяют – как геометрическое место точек, сумма расстояний которых до двух данных точек, называемых фокусами, есть величина постоянная(она равна 2а и она больше расстояния между фокусами, равного ). Каноническое уравнение эллипса можно вывести и из соотношения MF1+MF2=r1+r2=2a, используя, что F1F2=2c. Надо переписать его в координатной форме и избавиться от корней — перенести один из корней в правую часть уравнения, возвести обе части в квадрат, и еще раз избавиться от корня с помощью возведения в квадрат. Если исходить из этого определения, то то, что эллипс – сжатая окружность, выводится из его уравнения, как свойство.

Нормаль и касательная к эллипсу являются биссектрисами соответственно внутреннего и внешнего углов между радиусами-векторами, проведенными из точки касания в фокусы (рис 7). На чертеже видно, что луч, выходящий из F1, отразившись от касательный по формуле "угол падения равен углу отражения", попадает в фокус F2.

Если а>b, то эллипс вытянут вдоль оси X, и число а называют большой полуосью. И фокусы расположены на оси X. Если же b>а, то эллипс вытянут вдоль оси Y. И фокусы расположены на оси Y. Для него все рассуждения сохраняются, но с заменой в них x на y и а на b, соответственно. Очевидно, что если а=b, то фокусное расстояние обращается в ноль, фокусы совпадают и эллипс превращается в окружность с радиусом а и с центром в начале координат. Так что окружность – это частный случай эллипса (рис. 8).

Читайте также:  Что делать если мак завис

Уравнение — уравнение эллипса с центром в точке C(d,e).

Примеры

1.Составьте уравнение линии, полученной сжатием окружности х 2 +у 2 =25 по оси Y к оси Х с коэффициентом сжатия k, если k=35.

Решение. Заданная окружность вписывается в квадрат со стороной 5. Следовательно, большая полуось эллипса а=5. По условию задачи , отсюда b=3 и уравнение эллипса:

2.При проектировании окружности на какую-нибудь плоскость Р диаметр АА1, параллельный этой плоскости, проектируется в натуральную величину. А все хорды, перпендикулярные к этому диаметру, сокращаются в отношении, равном cosj, где j — угол между плоскостью окружности Р1 и плоскостью Р. Поэтому проекция окружности есть эллипс с большой осью 2а=АА1 и коэффициентом сжатия k=cosj (малая полуось равна acosj) (рис. 9).

3. Эллипс используется в черчении для изображения окружности, расположенной не в плоскости чертежа, и в живописи при изображении окружности, не находящейся в плоскости, параллельной плоскости изображения (рис.10а). Шар изображают окружностью. Для того чтобы показать его объемность, в нем изображается "экватор" в виде эллипса и полюс Р (рис. 10б). Изображение полюсов получается параллельным переносом изображений полюсов на виде шара слева. Можно этот дополнительный чертеж не строить, а достаточно заметить, что из равенства: DО2СО=DР2РО=DР1РО=DQ1QО следует равенство: OC=OD=PP1=QQ1 и точки Р и Q выбираются так, чтобы выполнялись эти равенства.

Последнее изменение этой страницы: 2016-04-21; Нарушение авторского права страницы

↑ Урок тринадцатый.
Урок — Элементы черчения для начинающих — построение эллипса техническими способами
← Предыдущий урок

Первый способ начертить эллипс

Давайте начертим эллипс, вписанный в прямоугольник А.

Сначала при помощи циркуля найдите, где круг (показанный на рисунке А) пересекает длинную среднюю линию. Эти пересечения обозначены точками 1 и 2.

Воткните в эти точки булавки, а третью булавку (3) — в конце средней линии.

Крепко обвяжите эти булавки прочной льняной ниткой, как показано на рисунке В.

Удалите булавку 3 и очертите карандашом эллипс, как показано на рисунке С. Нитка должна быть постоянно равномерно натянута.

Читайте также:  Задняя передача включается с хрустом ваз 2114

Второй способ построения

Вот еще один способ как начертить эллипс, вписанный в прямоугольник А.

Начертите два круга с центром в точке О. Диаметр одного круга должен быть равен ширине прямоугольника, а диаметр другого — длине прямоугольника, как показано на рисунке D.

Теперь проведите линии наподобие спиц колеса, как показано на рисунке Е.

Через точки пересечения спиц с малым кругом проведите линии, параллельные длинным сторонам. Через точки пересечения спиц с большим кругом проведите линии, параллельные коротким сторонам.

Эллипс проходит через точки пересечения линий, параллельных коротким сторонам и параллельных длинным сторонам, как показано на рисунке F.

Третий способ построения эллипса

Приводим еще один способ начертить эллипс определенной величины.

Возьмите полоску бумаги и отметьте на ней половину длины данного в качестве основы прямоугольника. Обозначьте точку буквой L, как показано на рисунке G.

Далее положите полоску вдоль линии ширины и буквой W обозначьте точку, отмечающую половину этой ширины, как показано на рисунке Н.

Теперь поместите бумажную полоску так, чтобы точка L касалась линии ширины, а точка W касалась линии длины, как показано на рисунке I.

Кончик полоски (обозначенный буквой Е) показывает, где проходит контур эллипса.

Продолжайте двигать полоску по кругу, пока не отметите столько точек, сколько вам нужно.

Этот метод подходит для вычерчивания эллипсов любой величины. При черчении после обозначения точек можно вычертить контур эллипса по лекалу.

Метки

Построение овала

Рассмотрим построение овала двумя методами: окружности и параллелограмма.

Воспользуемся методом окружности.

1.) Начинаем чертить с построения осей.

2.) Чертим окружность

3.) Чертим дуги ЕА и BD радиусом ЕС


4.) Чертим дуги ED и AB радиусом FB

Применим метод параллелограмма.

1.) Начинаем с построения осевых линий

2.) Чертим линии параллельные осевым линиям. Где d — диаметр окружности.

3.) Строим дуги HB и DF радиусом HE4.) Продолжаем с черчения дуги BD радиуса MB и дуги FH радиусом PH

Применение построения овала на чертежах вы можете посмотреть здесь

Ссылка на основную публикацию
Как вернуть чемпиона в league of legends
Я купил чемпиона, но он мне особо не понравился. Могу ли я его вернуть? Вопрос относиться к игре: League of...
Извлекается ли корень из отрицательного числа
Онлайн калькулятор Как посчитать корень. Теория Извлечение корня — это обратная операция от возведения в степень. Корень n-й степени из...
Имена переменных в python
Не один язык программирования не может обойтись без переменных и Python здесь не исключение. Переменная в программировании – это именованная...
Как взломать личный кабинет мегафон
Компания Мегафон является одним из топовых поставщиков услуг сотовой связи. Пользователи могут получать качественные услуги, а также выполнять большое количество...
Adblock detector