2.5. Hяndяsi cisimlяrin чertyojlarыnыn
qurulmasы
İndi də həndəsi cisimlərin çertyojlarının
qurulmasına keçək.
Hər şeydən əvvəl qeyd edək ki, çoxüzlülərin və
habelə silindr ilə konusun çertyojunu (ortoqonal
proyeksiyada)
qurarkən
şəkil
müstəvisini
(proyeksiya müstəvisini) şaquli vəziyyətdə, həmin
cisimlərin oturacaq müstəvilərini isə proyeksiya
müstəvisinə mail vəziyyətdə götürəcəyik (çünki
4
«Математика в школе» jurnalı (№4, 1956-cı il). A.İ.Volxonskinin
məqaləsinə bax.
cisimlərin oturacaq müstəvisi proyeksiya müstəvisinə
perpendikulyar
götürülərsə,
oturacaqların
proyeksiyası düz xətt parçası şəklində alınar və ona
görə də əyani olmaz). Bu səbəbə görə cisimlərin
hündürlüyü onların həqiqi hündürlüyündən kiçik
olan parçalarla göstəriləcəkdir.
1.
Düzbucaqlı
paralelipipedin
çertyoju.
İxtiyari bir ABCD paraleloq-
ramını çəkirik (şəkil 79).
Bunun təpələrindən şaquli
istiqamətdə düz xətlər çəkib,
onların
üzərində
AA
1
=BB
1
=CC
1
=DD
1
par-
çalarını ayırırıq. A
1
, B
1
, C
1
və
D
1
nöqtələrini ardıcıl olaraq birləşdirdikdə düz-
bucaqlı paralelepipedin çertyojunu alarıq.
Qeyd 1. Çertyojun daha çox əyani olması üçün
aşağıdakı qaydalara riayət etmək məsləhətdir: 1. AD
tərəfi üfüqi istiqamətdə çəkilməməli; 2. Fiqurun
konturu və görünən elementləri orta qalınlıqda
(0,5mm) bütün xətlərlə, görünməyən elementləri isə
qırıq (punktir) xətlərlə və iki dəfə nazik (0,25mm)
çəkilməlidir. 3.Təpələr, mərkəzləri bu təpələrdə hesab
edilən kiçik dairələrlə göstərilməlidir.
Şəkil 79
Bu qaydalar, başqa çoxüzlülərin çertyojlarına
da aiddir.
Qeyd 2. Düzbucaqlı paralelepipedin çertyojunu
qurarkən onun AB, AD və AA
1
tillərini istənilən
istiqamətdə götürmək olar və bu zaman alınan çertyoj
Polke teoreminə görə doğru olar. Lakin burada
əyanilik prinsipini də gözləmək lazımdır.
Şəkil 80-də kubun çertyoju göstərilmişdir. Bura-
dakı D
1
A
1
C
1
D tetraedrinin forması müəyyən olun-
duğundan (o, düzgün tetraedri göstərir) kubun çer-
tyoju metrik müəyyəndir.
2. Düzgün prizmanın çertyoju. Şəkil 81-də düz-
gün altıbucaqlı prizmanın çertyoju göstərilmişdir.
Bunun bir oturacağını bildiyimiz qayda ilə
Şəkil 80
Şəkil 81
çəkdikdən sonra yan tillərin köməkliyi ilə o biri
oturacağını qururuq.
Burada
ACEA
1
C
1
E
1
-i
düzgün
üçbucaqlı
prizmanın çertyoju olaraq qəbul etmək olar.
3. Düzgün piramidanın
çertyoju. Şəkil 82-də düzgün
üçbucaqlı
piramidanın
çertyoju göstərilmişdir. Bunun
oturacağı olaraq ixtiyari ABC
üçbucağını çəkirik və onun
AD, CE medianları vasitəsi ilə
orijinal
mərkəzinin
O
proyeksiyasını qururuq (pa-
ralel proyeksiyalamanın IV xassəsinə görə hər hansı
üçbucağın medianlarının proyeksiyaları, həmin üç-
bucağın proyeksiyasının medianlarıdır). Sonra
şaquli istiqamətdə və ixtiyari uzunluqda OS
parçasını çəkib, S nöqtəsini oturacağın A, B və C
təpələri ilə birləşdiririk.
Qeyd. Düzgün üçbucaqlı piramidanın çertyoju,
diaqonalları çəkilmiş hər hansı dördbucaqlı şəklində
göstərilə bilər və bu
çertyoj Polke-Şvare teore-
minə görə doğru olar, la-
kin burada da əyanilik
gözlənilməzdir.
Şəkil 82
4. Silindrin çertyoju. Düz dairəvi silindrin opro-
qonal proyeksiyada çertyojunu qurmaq üçün
müs-
təvisi üzərində bildiyimiz qayda ilə ixtiyari ellips qu-
ruruq (şəkil 83), sonra O mərkəzindən şaquli OO
1
düz xəttini çəkirik və O
1
nöqtəsini silindrin üst
oturacağı mərkəzinin proyeksiyası hesab edərək, bu
nöqtəyə görə alt oturacağa bərabər və onunla oxşar
vəziyyətli
ellipsi
qururuq. E və F nöq-
tələri orijinalda alt
oturacaq çevrəsinin
görünən
hissəsini
(E`A`C`F`
qövsünü)
görünməyən
hissəsindən
(E`D`B`F` qövsündən) ayıran E` və F` nöqtələrinin
proyeksiyası olduğundan
5
EE
1
və FF
1
parçaları
kənar doğuranların proyeksiyası olacaqdır (EE
1
və
FF
1
düz xətləri hər iki ellipsə ortaq toxunan düz
xətlərdir).
5.
Konusun
çertyoju. Ortoqonal
proyeksiyada
düz
dairəvi
konusun
5
Bu nöqtələrə “görünmə nöqtələri” (точки видимости) deyilir.
Şəkil 83
Şəkil 84
çertyojunu qurmaq üçün silindrdə olduğu kimi
müstəvisi üzərində ixtiyari ellips çəkirik (şəkil 84);
onun O mərkəzindən şaquli OS düz xəttini çəkərək,
S nöqtəsini E və F görünmə nöqtələri ilə birləşdiririk.
Qeyd. E və F görünmə nöqtələrini qurmaq üçün,
mərkəzi ellipsin mərkəzində və radiusu ellipsin kiçik
yarımoxu olan köməkçi çevrə çəkirik (şəkil 85);
sonra S nöqtəsindən bu çevrəyə SE
1
toxunanı çəkib,
E
1
toxunma nöqtəsindən AB oxuna paralel düz xətt
keçiririk. Bu düz xətt ilə ellipsin kəsişdiyi E və F
nöqtələri axtarılan nöqtələr olacaqdır (doğrudan da,
oxu OS və istiqaməti AB olan afin çevirməsində AB
ellipsi A
1
B
1
çevrəsinə çevrilir və bu halda ellipsə
çəkilmiş SE toxunanı çevrəyə çəkilmiş SE
1
toxu-
nanına çevrildiyindən E və E
1
toxunma nöqtələri
uyğun nöqtələr olur).
6. Kürənin çertyoju. Proyeksiya müstəvisi
üzərində O` kürəsinin n istiqamətində proyeksiyasını
almaq üçün həmin istiqamətdə kürəyə toxunanlar
(proyeksiyalayıcı şüalar) keçirmək və bu toxunanlar
ilə proyeksiya müstəvisinin kəsişmə nöqtələrinin
həndəsi yerini tapmaq lazımdır (şəkil 86). Bu
proyeksiyalayıcı şüaların həndəsi yeri dairəvi
silindrik səth olduğundan, bu silindrik səth ilə
proyeksiya müstəvisinin kəsişmə xətti olan AB əyrisi
kürənin proyeksiyası olacaqdır. Aydındır ki, AB
Şəkil 85
əyrisi ortoqonal proyeksiyada çevrə (şəkil 86, b),
qalan hallarda isə ellipsdir (şəkil 86, a). Deməli,
kürənin proyeksiyası həm ellips, həm də çevrə ola
bilər; biz əyani olmaq üçün kürənin ortoqonal pro-
yeksiyasını
işlədəcəyik;
bu
zaman
kürənin
proyeksiyası olan çevrənin diametri orijinalın
diametrinə bərabər olacaqdır.
a)
b)
Proyeksiya müstəvisini orijinala (kürəyə)
nisbətən ixtiyari vəziyyətdə götürmək olar; biz
əlverişli olduğuna görə proyeksiya müstəvisini
kürənin mərkəzindən keçən, həm də şaquli
vəziyyətdə
hesab
edəcəyik.
Onda
kürənin
proyeksiyası orijinal ilə proyeksiya müstəvisinin
kəsişmə xətti (böyük dairə çevrəsi) olacaqdır.
Şəkil 86
Kürə səthinin
hər hansı ixtiyari A
nöqtəsinin proyek-
siya müstəvisindən
olan
məsafəsinə
həmin nöqtənin hün-
dürlüyü
deyilir,
bunun
A`A
parçası ilə ölçüldüyü aydındır (şəkil 87, burada aydın
olmaq üçün
proyeksi-
ya müstəvisi üfqi
vəziyyətdə
götürülmüşdür).
Kürə səthindəki A` nöqtəsinin çertyojda
verilmiş A proyeksiyasına görə onun hündürlüyünü
tapmaq olar.
Doğrudan da A` və Q` nöqtə-
lərindən proyeksiya müstəvisində
perpendikulyar
müstəvi
(proyeksiyalayıcı müstəvi) keçirsək,
kəsikdə
böyük
dairə alınar və
bu
müstəvi proyek-
siya müstəvisini
OA düz xətti bo-
yunca
kəsər;
Şəkil 86
Şəkil 87
həmin böyük dairə müstəvisini OA ətrafında 90
0
fır-
latsaq, onun çevrəsini kürənin proyeksiyası olan
çevrə üzərinə gətirmiş olarıq. Bu fırlanma zamanı
A`A
O`A şərti həmişə ödəndiyindən, A`A-nın
nəticədə aldığı A
0
A vəziyyətində də ödənəcək (şəkil
88), yəni A
0
A
OA olacaqdır. Beləliklə, AA
0
parçası
A` nöqtəsinin hündürlüyünü göstərəcəkdir. Deməli,
proyeksiyası A olan A` nöqtəsinin hündürlüyünü
tapmaq üçün A nöqtəsində OA-ya perpendikulyar
çəkmək və bu perpendikulyarın A nöqtəsi ilə çevrə
arasında qalan parçasını götürmək lazımdır.
Aydındır ki, kürənin mərkəzindən keçən
kəsiklərdən ancaq birisi üfüqi vəziyyətdə ola bilər.
Tərif. Kürənin üfüqi vəziyyətdə olan kəsiyinə
onun ekvatoru deyilir, ekvatora perpendikulyar
olan diametrə kürənin oxu və oxdan keçən
kəsiklərə meridian deyilir. Kürənin oxuna
perpendikulyar olan kəsiklərə paralellər deyilir.
Çevrənin
ortoqonal
proyeksiyası
ellips
olduğuna görə, istəa ekvator, istər meridian və
istərsə
paralellərin
ortoqonal
proyeksiyaları
ellipsdir.
Tərif. Kürənin oxu onun səthini iki nöqtədə
kəsir ki, bunlara qütb deyilir.
Qütblər ekvatordan bərabər məsafədə olub, biri
ondan yuxarıda, digəri isə aşağıda yerləşir.
A`B` ekvator müstəvisi proyeksiya müstəvisinə
perpendikulyar
olsa,
onda
proyeksiyalama
istiqaməti ekvator müstəvisinə paralel olar və bu
zaman ekvator ellips şəklində deyil, kürənin proyek-
siyası olan çevrənin üfüqi AB diametri şəklində
göstərilər. Deməli, ekvatorun ellips şəklində
göstərilməsi üçün onun müstəvisi A`B` diametri
ətrafında hər hansı bucaq qədər dönməlidir. Bu
zaman ekvatora perpendikulyar olan ox da, oxdan
keçən proyeksiyalayıcı müstəvi üzərində öz əvvəlki
vəziyyətindən həmin bucaq qədər meyl edəcəkdir.
Nəticədə dönmə istiqamətindən asılı olaraq,
qütblərdən biri bizə yaxınlaşıb, o biri bizdən uzaqla-
şacaqdır. Beləliklə, qütblərin proyeksiyası N və S
nöqtələrinə düşəcəkdir (şəkil 89).
Qeyd etmək lazımdır ki, ekvatorun proyeksiyası
verildikdə, qütblərin proyeksiyasını qurmaq olar.
Doğurdan da, N` nöqtəsinin hündürlüyü NN
0
(şəkil
90), C` nöqtəsinin hündürlüyü isə CC
0
-dir.
(C`nöqtəsi ekvatorun proyeksiya müstəvisindən ən
uzaq olan nöqtəsidir).
N
0
O
OO
0
olduğundan (çünki, O`N`
O`C`-
dir),
ON
0
N=
COC
0
olar və buna görə də
ON
0
N=
OC
0
C (hipotenuz və iti bucaqlarına görə)
alarıq. Buradan da ON=CC
0
alınar. Həmin qayda
ilə OS=CC
0
(yəni OS=ON) olduğunu göstərmək
olar. Deməli, qütbü proyeksiyasının mərkəzdən olan
məsafəsi ekvatorun proyeksiya müstəvisindən ən
uzaq olan nöqtəsinin hündürlüyünə bərabərdir.
Biz, ekvatorun proyeksiyasına görə qütblərin
proyeksiyasını
qurduq;
tərsinə,
qütblərin
proyeksiyası verildikdə, ekvatorun proyeksiyasını
qurmaq olar.
Bunun üçün nəzərə almaq lazımdır ki, ekvator
proyeksiyasının böyük yarımoxu sabit (AO), kiçik
yarımoxu isə NN
0
-a bərabərdir (OC=NN
0
).
Şəkil 89
Şəkil 90
Beləliklə,
kürənin
çertyojunda
qütblərin
proyeksiyası ilə ekvatorun proyeksiyası bir-birindən
asılıdır; bunlardan ancaq biri ixtiyari götürülə bilər,
digəri bundan asılı olaraq qurulmalıdır.
İndi meridianların qurulmasına keçək: meridian
oxdan keçdiyi üçün ekvatoru, onun müəyyən bir
diametri boyunca kəsir; ona görə də, ekvatorun
proyeksiyası olan ellipsin ixtiyari bir CD diametri
müəyyən bir meridianı təyin edir. Bu meridian CD
diametri ilə NS oxundan keçib, kürənin proyeksiyası
olan çevrəyə P və Q nöqtələrində toxunur (şəkil 91)
NS ilə CD orijinalda qarşılıqlı perpendikulyar
olduqlarından,
buradakı
meridianın
qoşma
diametrləridir, PQ isə onun böyük oxudur. CD-nin
istiqamətini dəyişməklə istənilən qədər meridian
qurmaq olar. Paralelləri qurmaq üçün AB
diametrdən keçən ANBS meridianından istifadə
edək (şəkil 92).
Şəkil 92
Tutaq ki, mərkəzi O
1
nöqtəsində olan paraleli
qurmaq istəyirik. ANBS meridian müstəvisi ekvator
ilə axtarılan paraleli paralel xətlər boyunca
kəsəcəyindən, axtarılan paralelin böyük oxu
A
1
B
1
||AB olacaqdır. Kiçik yarımoxu tapmaq üçün
AC xətti ilə A
1
nöqtəsindən köməkçi bir müstəvi
keçirək (orijinalda); bu müstəvi NS oxunu bir C
1
nöqtəsində kəsər (A
1
C
1
||AC) və O
1
C
1
axtarılan
paralelin kiçik yarımoxu olar. Beləliklə, A
1
D
1
B
1
C
1
paralelini qurmaq olar. Deməli ekvatorunun və
oxunun proyeksiyası qurulmuş olan kürənin ixtiyari
paralelini qurmaq üçün onun ancaq mərkəzinin
verilməsi kafidir.
Fəzada fiqurları qurarkən aşağıdakıları nəzərdə
tutacağıq:
1.
Müstəvinin fəzadakı vəziyyətini təyin edən
elementlər tapıldıqda bu müstəvini qurmaq olar,
yəni verilən üç nöqtədən keçən, düz xətdə onun
xaricindəki bir nöqtədən keçən, bir nöqtədə
kəsişən və ya paralel iki düz xətdən keçən
müstəvini qura bilərik.
2.
Kəsişən iki müstəvi verildikdə onların kəsişmə
xətti də verilmiş olur, yəni iki müstəvinin kəsişmə
xəttini yapa bilərik.
Şəkil 91
3.
Fəzada müstəvi verildikdə planimetriyadakı
bütün qurmaları həmin müstəvi üzərində yerinə
yetirə bilərik.
Fəzada hər hansı bir fiquru qurmaq, onu
müəyyən sayda indicə göstərilmiş əsas elementar
qurmalara gətirmək deməkdir.
Aydındır ki, bu üç təklif, fəzada həndəsi
qurmaların əsaslanmalı olduğu aksiomlar sistemini
təşkil edir.
2.6. “Xяyalda” qurma vя
“Proyeksiya чertyojunda qurma” цsullarы
Fəzada qurma məsələlərinin həllində əsas iki
üsul vardır.
Qurma məsələsini birinci üsulla həll edərkən,
çertyojda həndəsi obrazlar və onların müxtəlif
insidensiyaları
ixtiyari
götürülür
və
qurma,
planimetriyada çertyoj alətləri ilə yerinə yetirilən real
qurmalardan fərqli olaraq, fikirdə, xəyalda yerinə
yetirilir, çünki bu qurmaları fəzada çertyoj alətləri ilə
yerinə yetirmək mümkün deyildir. Bu üsulda çertyoj
xəyalda yerinə yetirilən qurmanı əyaniləşdirməyə və
beləliklə onu asanlaşdırmağa xidmət edir. İzah
etdiyimiz üsulla yerinə yetirilən qurmalara “xəyalda”
qurmalar deyilir.
“Xəyalda
qurmalarda
çəkilən
çertyojlar
“çertyoj-şəkil” adlanır.
Qeyd etmək lazımdır ki, “xəyalda” qurmalar
üsulunda qurma məsələləri qənaətləndirici şəkildə
həll olunmur, çünki işin əsas hissəsi olan qurma
burada həqiqətdə yerinə yetirilmir. Burada qurma
məsələsi həllinin qalan mərhələləri (analiz, isbat və
araşdırma) daha əhəmiyyətli yer tutur.
Fəzada qurma məsələlərinin həllində qurmanı
həqiqətdə yerinə yetirmək üçün məsələdə verilən
fiqurun paralel proyeksiyada çertyojunu çəkmək və
həmin çertyoj üzərində tələb olunan qurmanı çertyoj
alətləri vasitəsi ilə yerinə yetirmək mümkündür. Bu
üsul “xəyalda” qurmalar üsulundan tamamilə
fərqlidir. Bu üsul “proyeksiya çertyojunda həndəsi
qurma” adlanır. Buradakı çertyojlara “çertyoj-
model” deyilir. “Çertyoj-model”lər vasitəsi ilə fəzada
formaların üzərində əməliyyat aparmaqla məsələni
həqiqətən həll etmiş, yəni qurmanı həqiqətdə yerinə
yetirmiş
oluruq.
Bu
çertyojlarda,
“çertyoj-
şəkil”lərdən fərqli olaraq, axtarılan elementi ixtiyari
götürmək olmaz, çünki o, çertyojun verilənləri ilə
tamamilə müəyyən olunmuşdur.
Proyeksiya çertyojunda həndəsi qurmalar
çertyoj alətləri vasitəsi ilə real olaraq yerinə
yetirildiyinə görə, bu qurmaları müstəvi üzərindəki
həndəsi qurmaların davamı hesab etmək olar.
Göstərdiyimiz bu iki üsulu müqayisə etdikdə
hər birinin o birinə görə üstünlüyü olduğu aydın
olur: ikinci üsulun birincidən üstünlüyü, burada
qurmanın həqiqətdə yerinə yetirilməsidir ki, bununla
şagirdlər əməli əhəmiyyətli vərdişlər əldə edirlər.
Birinci üsulun üstünlüyü ondan ibarətdir ki, nisbətən
mürəkkəb məsələlərin həlli proyeksiya çertyojunda
çətin yerinə yetirildiyindən belə məsələləri birinci
üsulla həll etmək əlverişli olur.
“Proyeksiya çertyojunda həndəsi qurmalar”
üsulu orta məktəblərdə çoxdan tətbiq olunduğu
halda təəssüf ki, respublikamızda bəzi müəllimlər
onunla tanış deyildirlər. Bu üsulun orta məktəbdə
tətbiq edilməsindən ən çox fayda əldə etmək üçün
onu məktəbin stereometriya kursu ilə üzvi surətdə
əlaqələndirmək lazımdır.
Bizim fikrimizcə, hər iki üsul orta məktəbdə
tətbiq olunmalıdır; belə ki, əvvəlcə şagirdləri
proyeksiya çertyojunda qurma məsələlərini həll
etməyə alışdırmaq, sonra “xəyalda” qurmalara
keçmək və şagirdlərin bu üsulla məsələ həlli
sahəsində müəyyən vərdişlər əldə etməsinə nail
olmaq lazımdır. Daha sonra qurma məsələlərinin
hər iki üsulla həlli üzərində şagirdləri çalışdırmaq
lazımdır.
Proyeksiya çertyojunda qurma məsələlərinin
həlli haqqında təsəvvür əldə etmək üçün aşağıdakı
məsələlərin həllini veririk.
Məsələ 1. Kəsişməyən iki a və b düz xətti və
onların xaricində M`(M) nöqtəsi verilmişdir. Bu
nöqtədən a və b düz xətlərinə paralel olan müstəvi
keçirin (şəkil 93).
1.
Analiz.
a
düz
xətti
A`(A)
və
B`(B)
nöqtələri
ilə, b düz
xətti
isə
C`(C)
və
D`(D)
nöqtələri ilə verilmiş olsun. Tutaq ki, Q axtarılan
müstəvi və XY onun
proyeksiya müstəvisi ilə kə-
sişmə xəttidir. M` nöqtəsindən a düz xəttinə paralel
düz xətt çəkək və onun xy düz xətti ilə N kəsişmə
nöqtəsini tapaq; onda N nöqtəsi bu düz xətt ilə
müstəvisinin kəsişmə nöqtəsi və MN onun həmin
müstəvi üzərindəki proyeksiyası olar. Deməli,
Şəkil 93
MN||AB-dir (paralel proyeksiyalamanın II xassəsinə
görə). Həmin qayda ilə M` nöqtəsindən b büz xəttinə
paralel düz xətti çəkək və onun
müstəvisi ilə F
kəsişmə nöqtəsini quraq; inda M`F-in
müstəvisi
üzərindəki MF proyeksiyası DC düz xəttinə paralel
olar.
Q müstəvisi M`N və M`F düz xətləri ilə təyin
olunur.
2. Qurma. M` və M nöqtələrindən uyğun olaraq
a və AB düz xətlərinə paralel düz xətlər çəkək və
onların N kəsişmə nöqtəsini quraq. Sonra M` və M
nöqtələrindən uyğun olaraq b və DC düz xətlərinə
paralel düz xətlər çəkək və onların F kəsişmə
nöqtəsini quraq. Nəhayət M`N və M`F düz
xətlərindən Q müstəvisini keçirək. Q-axtarılan
müstəvi və NF(XY) onun
müstəvisi ilə kəsişmə
xəttidir.
3. İsbatı. Qurmaya görə a düz xətti Q müstəvisi
üzərindəki M`N düz xəttinə paralel olduğundan, Q
müstəvisinə də paraleldir. Həmin səbəbə görə b||Q-
dür. Deməli, Q müstəvisi həm a düz xəttinə və həm
də b düz xəttinə paraleldir və verilmiş M` nöqtəsin-
dən keçir.
4. Araşdırma. a və b düz xətləri çarpaz olduqda
(şəkil 93) məsələnin yeganə həlli vardır. a||b olduqda
məsələnin sonsuz sayda həlli vardır (bu halda M`F
düz xətti M`N-in üstünə düşür və onlardan keçən
sonsuz sayda müstəvinin hər biri məsələnin şərtini
ödəyir).
Dostları ilə paylaş: |