第五章 徒手畫
第二章 製圖設備與用具
第一章 概說
第六章 正投影
第三章 線條與字法
附錄 立體圖投影原理(補充教材)
第八章 剖視圖
第九章 習用畫法
發現天賦,創造自我,形塑每一個人的獨特價值!面對青春洋溢的學生,教育的重點之首是協助他們啟動夢想。華興就是老師們的最佳夥伴,不只為學生找到熱情,更提供全方位協助,讓未來的每一步都走得更加踏實。
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第四章 應用幾何
4-1 概說
日常所見物體形狀皆由一種或數種幾何形體所構成。工程圖所表現的都是物體之形態,它們亦均為幾何圖形所構成。因此在工程圖中,常須應用幾何原理和幾何構圖來解決問題,故幾何圖形的作圖,在製圖中占極重要之地位。所以在學習投影法之前,應對幾何作圖的方法徹底了解,勤加熟練,以期製圖時繪出正確與美觀的圖樣。
4-2 認識尺度符號
一張工程圖除了幾何形狀之構成以表達物體形狀外,還必須加註尺度大小,而在標註尺度時,常必須由符號與數字併用。
表4-1 尺度標註之符號
4-3 等分線段、圓弧與角
一、等分直線或圓弧
已知線段AB或圓弧AB,求作等分線段或圓弧。
圖4-1 等分直線或圓弧
圖4-2 等分角度
圖4-3 任意等分線段
4-4 垂直線與平行線
一、過直線外一點P,畫該線的平行線
已知線段AB及P點,求作一線段通過P點並平行線段AB。
圖4-4 過直線外一點P畫平行線
二、過直線外一點P,畫該線的垂直線
已知線段AB及P點,求作一線段通過P點並垂直於線段AB。
圖4-5 過直線外一點P畫垂直線
4-5 多邊形
以三條或三條以上直線所圍成之平面,稱為多邊形(Polygon)。此等直線稱為多邊形之邊,兩邊相交所夾稱為角。當多邊形其邊其角均相等者,即為正多邊形(Regular Polygon)。
正多邊形每一內角(Q)求法之公式為:Q=(n—2)×180°/n。
n為正多邊形之邊數,正多邊形之外角和為360°。
圖4-6 畫等邊三角形
圖4-7 已知外接圓畫正四邊形
圖4-8 已知內切圓畫正四邊形
圖4-9 已知外接圓畫正五邊形
圖4-10 已知一邊長畫正五邊形
圖4-11 已知外接圓畫正六邊形
圖4-12 已知一邊長畫正六邊形
圖4-13 已知內切圓畫正六邊形
圖4-14 已知外接圓畫正七邊形
圖4-15 已知一邊長畫任意正多邊形
4-6 相切與切線
當一圓弧與一直線相切,其切點(T)必位於經圓弧中心且垂直該直線之線上,如圖4-16(a)所示。兩圓相切,其切點(T)必位於兩圓心之連心線上或其延長線上,如圖4-16(b)所示。若兩圓為外切則其連心線長等於兩圓之半徑和,若兩圓為內切則其連心線長等於兩圓之半徑差。
圖4-16 切點位置
圖4-17 圓上一點作切線
圖4-18 圓外一點作切線
圖4-19 作兩圓的切線
圖4-19 作兩圓的切線(續)
圖4-20 過線外一點畫圓弧切於直線
圖4-21 作一圓弧切於成直角的兩直線
圖4-22 作一圓弧切於銳角或鈍角的兩直線
圖4-22 作一圓弧切於銳角或鈍角的兩直線(續)
圖4-23 作一圓弧切於已知圓弧及一直線
圖4-23 作一圓弧切於已知圓弧及一直線(續)
圖4-24 作一圓弧切於兩已知圓弧
圖4-24 作一圓弧切於兩已知圓弧(續)
圖4-25 對角線法
圖4-26 放射線法
圖4-26 放射線法(續)
二、圖形之遷移
1. 三角法
將原來圖形,給予適當分畫為若干三角形,利用已知三邊可繪一三角形之方法,將所分畫之三角形遷移至新位置。如圖4-27所示已知多邊形及新底邊之位置A′B′,求作多邊形遷移至新位置。
2. 方盒法或支距法
將原來圖形,利用方盒形框圍於圖形之各頂點,以坐標方式確定其位置而遷移之。如圖4-28所示已知多邊形及新底邊之位置A′B′,求作多邊形遷移至新位置。
4-8 圓錐曲線
用一割面截割一直立圓錐,其切割後之截面所形成之曲線,稱為圓錐曲線(Conic Section),如圖4-29。
表4-2 四種圓錐曲線(見下四頁)
圖4-29 圓錐曲線
圖4-30 過不在一直線上之三點畫圓
二、橢圓
1. 橢圓定義
設一動點P與二定點(焦點)E及F間之距離的和為一常數,且恆等於其長軸AB,此動點P的軌跡,謂之橢圓,如圖4-31(a)所示。橢圓之焦點,是以短軸之一端為圓心,長軸之1/2為半徑,畫弧與長軸相交之點即是,如圖4-31(b)所示。
圖4-31 橢圓
圖4-32 同心圓法畫橢圓
圖4-33 四圓心近似橢圓畫法
圖4-34 等角橢圓畫法
※ 三、雙曲線(參考教材)
1. 雙曲線定義
一動點在平面上移動,此動點與二定點(焦點)距離之差恆為常數,此動點所移動之軌跡為一對雙曲線,如圖4-35所示。
圖4-35 雙曲線
圖4-36 焦點法畫雙曲線
圖4-37 等軸法畫雙曲線
※四、拋物線(參考教材)
1. 拋物線定義
一動點在一平面上運動,此動點與一定點(焦點)之距離,恆等於動點至一直線(準線)之垂直距離,此動點移動之軌跡即為拋物線,如圖4-38所示。
圖4-38 拋物線
圖4-39 焦點法畫拋物線
圖4-39 焦點法畫拋物線(續)
圖4-40 包絡線法畫拋物線
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