Obsah a průběh zkoušky 1PG

Podobné dokumenty
Obsah a průběh zkoušky 1PG

Šroubový pohyb rovnoměrný pohyb složený z posunutí a rotace. Šroubovice dráha hmotného bodu při šroubovém pohybu

Axiomy: Jsou to tvrzení o těchto pojmech a vztazích, která jsou přijata bez důkazů. Například:

MONGEOVO PROMÍTÁNÍ - 2. část

ŠROUBOVICE. 1) Šroubový pohyb. 2) Základní pojmy a konstrukce

8 Plochy - vytvoření, rozdělení, tečná rovina a normála. Šroubové plochy - přímkové, cyklické. Literatura:

Analytická geometrie přímky, roviny (opakování středoškolské látky) = 0. Napište obecnou rovnici. 8. Jsou dány body A [ 2,3,

Šroubovice... 5 Šroubové plochy Stanovte paprsek tak, aby procházel bodem A a po odrazu na rovině ρ procházel bodem

0 x 12. x 12. strana Mongeovo promítání - polohové úlohy.

Konstruktivní geometrie Bod Axonometrie. Úloha: V pravoúhlé axonometrii (XY = 10; XZ = 12; YZ = 11) zobrazte bod A[2; 3; 5] a bod V[9; 7.5; 11].

MONGEOVO PROMÍTÁNÍ. bylo objeveno a rozvinuto francouzem Gaspardem Mongem ( ) po dlouhou dobu bylo vojenským tajemstvím

MONGEOVO PROMÍTÁNÍ. ZOBRAZENÍ BODU - sdružení průměten. ZOBRAZENÍ BODU - kartézské souřadnice A[3; 5; 4], B[-4; -6; 2]

Konstruktivní geometrie

KRUHOVÁ ŠROUBOVICE A JEJÍ VLASTNOSTI

Kapitola 5. Seznámíme se ze základními vlastnostmi elipsy, hyperboly a paraboly, které

Konstruktivní geometrie PODKLADY PRO PŘEDNÁŠKU

Rozvinutelné plochy. tvoří jednoparametrickou soustavu rovin a tedy obaluje rozvinutelnou plochu Φ. Necht jsou

11. Rotační a šroubové plochy

Klíčová slova Mongeovo promítání, kuželosečka, rotační plocha.

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora. Průřezová témata Poznámky. Téma Školní výstupy Učivo (pojmy) volné rovnoběžné promítání průmětna

DESKRIPTIVNÍ GEOMETRIE PRO STUDENTY GYMNÁZIA CH. DOPPLERA. Mgr. Ondřej Machů. --- Pracovní verze:

AXONOMETRIE - 2. část

1.1 Napište středovou rovnici kružnice, která má střed v počátku soustavy souřadnic a prochází bodem

P R O M Í T Á N Í. rovina π - průmětna vektor s r - směr promítání. a // s r, b// s r,

7.KINEMATICKÁ GEOMETIE V ROVINĚ 7.1 Rovinné křivky

Základní topologické pojmy:

ROTAČNÍ PLOCHY. 1) Základní pojmy

PŘÍMKOVÉ PLOCHY. Přednáška DG2*A

Kinematická geometrie

Deskriptivní geometrie pro střední školy

Smysl otáčení. Aplikace. Pravotočivá

Elementární křivky a plochy

Další plochy technické praxe

Definice Tečna paraboly je přímka, která má s parabolou jediný společný bod,

BA008 Konstruktivní geometrie. Kolmá axonometrie. pro kombinované studium. učebna Z240 letní semestr

ŘEŠENÉ PŘÍKLADY DESKRIPTIVNÍ GEOMETRIE. ONDŘEJ MACHŮ a kol.

Zadání domácích úkolů a zápočtových písemek

Deskriptivní geometrie 2

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

půdorysu; pro každý bod X v prostoru je tedy sestrojen pouze jeho nárys X 2 a pro jeho

Deskriptivní geometrie 0A5

Kinematika rektifikace oblouku (Sobotkova a Kochaňského), prostá cykloida, prostá epicykloida, úpatnice paraboly.

Cyklografie. Cyklický průmět bodu

Deskriptivní geometrie 1

KMA/G2 Geometrie 2 9. až 11. cvičení

Pracovní listy MONGEOVO PROMÍTÁNÍ

Západočeská univerzita v Plzni. Fakulta aplikovaných věd Katedra matematiky. Geometrie pro FST 2. Pomocný učební text - díl II

Šroubovice a šroubové plochy

Deskriptivní geometrie pro střední školy

Využití Rhinoceros ve výuce předmětu Počítačová geometrie a grafika. Bítov Blok 1: Kinematika

Mongeovo zobrazení. Řez jehlanu

Elementární plochy-základní pojmy

Je-li dána hranolová nebo jehlanová plocha s podstavou v rovině σ a rovina řezu ρ:

1 Rovnoběžné promítání a promítací metody. Nevlastní útvary. Osová afinita v rovině.

STŘEDNÍ PRŮMYSLOVÁ ŠKOLA STROJÍRENSKÁ a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky, Kolín IV, Heverova 191. Obor M/01 STROJÍRENSTVÍ

Katedra matematiky. Geometrie pro FST 1. Plzeň 1. února 2009 verze 6.0

Pravoúhlá axonometrie. tělesa

3.MONGEOVO PROMÍTÁNÍ. Rovnoběžný průmět 3D těles na rovinu není vzájemně jednoznačné zobrazení, k obrazu neumíme jednoznačně určit objekt v prostoru

Deskriptivní geometrie

Konstruktivní geometrie

Zavedeme-li souřadnicový systém {0, x, y, z}, pak můžeme křivku definovat pomocí vektorové funkce.

AXONOMETRIE. Rozměry ve směru os (souřadnice bodů) jsou násobkem příslušné jednotky.

5) Průnik rotačních ploch. A) Osy totožné (a kolmé k půdorysně) Bod R průniku ploch. 1) Pomocná plocha κ

Deskriptivní geometrie

Definice: Kružnice je množina bodů v rovině, které mají od daného bodu (střed S) stejnou vzdálenost

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Interaktivní modely pro Konstruktivní geometrii

Obrázek 34: Vznik středové kolineace

KONSTRUKTIVNÍ GEOMETRIE

Geometrie. 1 Metrické vlastnosti. Odchylku boční hrany a podstavy. Odchylku boční stěny a podstavy

Funkce dvou proměnných

Západočeská univerzita v Plzni. Fakulta aplikovaných věd Katedra matematiky. Geometrie pro FST 1. Pomocný učební text

Gymnázium Christiana Dopplera, Zborovská 45, Praha 5. Technické Osvětlení

DESKRIPTIVNÍ GEOMETRIE ELEKTRONICKÁ SKRIPTA CYKLICKÉ KŘIVKY

Deskriptivní geometrie 1

Zářezová metoda Kosoúhlé promítání

Test č. 1. Kuželosečky, afinita a kolineace

Geometrické vidění světa KMA/GVS ak. rok 2013/2014 letní semestr

17 Kuželosečky a přímky

Klasické třídy ploch

A[ 20, 70, 50] a výška v = 70, volte z V > z S ; R[ 40, 20, 80], Q[60, 70, 10]. α(90, 60, 70).

BAKALÁŘSKÁ PRÁCE. Řešené úlohy v axonometrii. UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI Přírodovědecká fakulta Katedra algebry a geometrie

3. SB 3. SC. Kružnice nemá s úběžnicí žádný společný bod. Obraz nemá žádný nevlastní bod. Tímto obrazem je křivka zvaná elipsa.

Pravoúhlá axonometrie - řezy hranatých těles

Západočeská univerzita v Plzni. Fakulta aplikovaných věd Katedra matematiky. Geometrie pro FST 1. Pomocný učební text

A 1. x x. 1.1 V pravoúhlé axonometrii zobrazte průměty bodu A [4, 5, 8].

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

Podrobnější výklad tématu naleznete ve studijním textu, na který je odkaz v Moodle. Tam je téma

Michal Zamboj. January 4, 2018

9.1 Definice a rovnice kuželoseček

Další servery s elektronickým obsahem

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

ROTAČNÍ KVADRIKY. Definice, základní vlastnosti, tečné roviny a řezy, průsečíky přímky s rotační kvadrikou

Shodná zobrazení v rovině

Michal Zamboj. December 23, 2016

Mgr. Ladislav Zemánek Maturitní okruhy Matematika Obor reálných čísel

Deskriptivní geometrie II.

Kreslení, rýsování. Zobrazení A B. Promítání E 3 E 2

Deskriptivní geometrie 2

Rovinné přetvoření. Posunutí (translace) TEORIE K M2A+ULA

Transkript:

Obsah a průběh zkoušky PG Zkouška se skládá z písemné a ústní části. Písemná část (cca 6 minut) dvě konstrukční úlohy dle části po. bodech a jedna úloha výpočetní úloha dle části za bodů. Ústní část jedna teoretická otázka dle části za bodů. U zkoušky jsou povoleny vlastnoručně psané poznámky na jednom listě formátu A5 oboustranně. Studijní materiály: MathOnLine Přednášky: http://mathonline.fme.vutbr.cz/prednaska/sc-45-sr--a-6/default.aspx Prezentace: Počítačové učebny: P:\Student\Martisek\PG_Prednasky MathOnLine Cvičení: http://mathonline.fme.vutbr.cz/cviceni---rhinoceros/sc-44-sr--a-6/default.aspx Skripta: Borecká, K. a kol.: Konstruktivní geometrie, CERM, Beno, 6 Konstrukční úlohy Kuželosečky Konstrukce kuželoseček ze zadaných prvků. ypové příklady: MathOnLine, Cvičení, Kuželosečky, př. c),, skripta str. 4, 5 Kinematická geometrie Konstrukce prosté, prodloužené a zkrácené cykloidy, epi- a hypocykloidy. ypové příklady: MathOnLine, Cvičení, Kinematika, př.,, skripta str. Šroubovice Mongeovo promítání: Šroubování bodu o daný úhel, danou výšku ypový příklad: Prezentace, předn.. str., př. Zobrazení šroubovice včetně oskulačních kružnic a tečny ypové příklady: Prezentace, předn.. str., př., 5 Pravoúhlá axonometrie: Zobrazení šroubovice včetně oskulačních kružnic a tečny ypové příklady: Prezentace, předn.. str., př. 6. Plochy a tělesa Mongeovo promítání: Konstrukce hranolu, jehlanu, válce a kužele s podstavou v obecné rovině ypové příklady: Prezentace, předn. 8. str., MathOnLine Přednášky, kpt... př.,. Konstrukce kulové plochy ze zadaných prvků

ypový příklad: Prezentace, předn. 8. str., př. 5 Konstrukce řezu hranolu a jehlanu s podstavou v půdorysně obecnou rovinou ypové příklady: Prezentace, předn. 9. str., př., Konstrukce řezu rotačního kužele s podstavou v půdorysně rovinou kolmou na nárysnu (eliptický, parabolický i hyperbolický řez) ypové příklady: Skripta, str. 9, 9, 9 Konstrukce řezu rotačního válce s podstavou v půdorysně obecnou rovinou ypový příklad: MathOnLine Přednášky, kpt.., př. Pravoúhlá axonometrie: Konstrukce hranolu, jehlanu, válce a kužele s podstavou v některé pomocné průmětně. ypové příklady: Prezentace, předn. 8. str. Konstrukce řezu hranolu a jehlanu s podstavou v půdorysně obecnou rovinou ypové příklady: Prezentace, předn. 9. str., př., Konstrukce řezu rotačního válce rovinou rovnoběžnou se souřadnou osou ypový příklad: Prezentace, předn.. str., př. 4 ypy výpočetních úloh a) Rozšířený (projektivní) prostor Bod v rozšířené rovině: A= a; a; a ; a ; a alespoň jedno z čísel a; a; a je nenulové A je vlastní a A je nevlastní Vlastní bod: A= a; a;, v euklidovské rovině bod s kartézskými souřadnicemi ; Nevlastní bod A= a; a;, v euklidovské rovině vektor a a; a. Bod v rozšířeném prostoru: A= a; a; a; a ; a ; a alespoň jedno z čísel a; a; a; a je nenulové A je vlastní a A je nevlastní Vlastní bod: a; a; a; Aa; a; a. Nevlastní bod A= a; a; a;, v euklidovském prostoru vektor a; a; a A=, v euklidovském protoru bod s kartézskými souřadnicemi Příklad: Rovnice přímky určené body A;B : a. A a a. t t a; a; a; b ; b ; b ; a; a; a; t a ; a ; a ; b a ; b a ; b a ; t a s t; a s t; a s t; X = A+ B A Rozepsáním do souřadnic dostaneme parametrické rovnice

x a s t y a s t z a s t ( neuvádí se) Rovnice křivky t f t f t f t ; ; Q = ; ; ; (uvažujeme jen vlastní body) f t f t f t - souřadnicové funkce b) Projektivní zobrazení v rozšířeném prostoru A' M A, M - matice projektivního zobrazení m m m m4 a m m m m4 a m m m m 4 a ' a m4 m4 m4 m 44 a Afinní zobrazení zobrazuje vlastní bod na vlastní bod, tedy a ' a matice afinního zobrazení: m m m m4 a m m m m4 a m m m m 4 a Příklad: Posunutí o vektor v v ; v ; v ; a v v a v a v v a v a v v a v v v - matice posunutí (translace) o vektor v Příklad: Otočení kolem osy z o úhel : a cos a sin cos sin a a sin a cos sin cos a a a cos sin sin cos R z,

R z, - matice rotace o úhel kolem osy z. Varianty: rotace kolem os xy, ; osová souměrnost podle os x; y, z, shodná zobrazení v projektivní rovině Skládání zobrazení: Matice složeného zobrazení = součin matic jednotlivých složek: Příklad: Matice vyšroubování o úhel kolem osy z (redukovaná výška v - výška, o kterou vystoupá bod při vyšroubování o úhel radián): M Rz; v ; kde v ;; v ; : cos sin cos sin sin cos sin cos M R z; v M v v Varianty: šroubování kolem os xy ; Příklad: Otočte bod A[;] E o úhel otočit o kolem bodu 4 S[;] E a '. a '.77 c) Křivky Příklad: Určete rovnici šroubovice s osou v ose z, procházející bodem 4;;; Řešení: A ; v cost sin t 4 4 cost sin t cost 4sin t Q t M A = S 4cos t;4sin t; t; ; t t t ;k ( pravotočivá, levotočivá) Varianty: šroubovice s osou xy ; ================== Q= f t ; f t ; f t ; : ečna křivky Směrový vektor: Q' = f ' t ; f ' t ; f ' t ;

ečna v bodě A = Q t f t ; f t ; f t ; : Q Q' Oskulační rovina v bodě A = Q t Q Q' Q'' t t u t v t t t Hlavní normála křivky f t; f t; f t; Je-li Q' tq'' t, tedy Q' t Q'' t, pak Q'' t = f '' t ; f '' t ; f '' t ; je směrový vektor hlavní normály a hlavní normála je N Q Q'' Q= : = normála, která leží v oskulační rovině. t t t Křivost v bodě A = Q t : t Q' t Q'' t Q' t Oskulační kružnice: Leží v oskulační rovině, střed na hlavní normále, poloměr. Příklad: Šroubovice je dána osou ox y, bodem ;5;; r t. A a redukovanou výšku v. Určeme tečnu a oskulační rovinu v bodě A Řešení: Matice šroub. pohybu - viz př. d): cost sin t 5sin t sin t cost 5 5cos t Šroubovice: Q t M A = t t Q t 5sin t;5cos t; t; Q A ;5;; Q' t 5cos t; 5sin t;; Q' 5;;; Q'' t 5sin t; 5cos t;; Q'' ; 5;; tečna: Q Q' t ;5;; 5;;; oskulační rovina: t t u t v t Q Q' Q'' =;5;; 5;;; u ; 5;; Rozepsáno do parametrických rovnic: v ečna: Další přímka oskulační roviny Oskulační rovina x y 5 5t x y 55t z t z Varianty: šroubovice s osou xy ; x 5u y 5 5v z 4. Příklad: Šroubovice je dána osou ox y, bodem ;5;; výšku v. Určeme hlavní normálu v bodě A Řešení: u A a redukovanou

Matice šroub. pohybu - viz př. d): cost sin t 5sin t sin t cost 5 5cos t Šroubovice: Q t M A = t t Q t 5sin t;5cos t; t; Q' t 5cos t; 5sin t;; Q' 5;;; Q'' t 5sin t; 5cos t;; Q'' ; 5;; Q' Q'' 5;;; ; 5;; 5 5 Q' Q'' hlavní normála: N Q Q'' t ;5;; ; 5;; t Varianty: šroubovice s osou xy ; =============== 5. Příklad: Šroubovice je dána osou ox y, bodem ;5;; A a redukovanou výšku v 5. Určeme poloměr oskulační kružnice v bodě A Řešení: Matice šroub. pohybu - viz př. d): cost sin t 5sin t sin t cost 5 5cos t Šroubovice: Q t M A = 5t 5t Q t 5sin t;5cos t;5 t; Q' t 5cos t; 5sin t;5; Q' 5;;5; Q'' t 5sin t; 5cos t;; Q'' ; 5;; Poloměr oskulační kružnice: i j k t t i j k Q' Q'' 5 5 5 5 5 5; 5; 5 5 5 t t Q' Q'' 5 5 Q' t 5 5 5 5 Q' t Q'' t 5 t t 5 Q' r t 6 t

Varianty: šroubovice s osou xy, ; oskulační kružnice elipsy ve vrcholech (bylo spočítáno na přednášce), oskulační kružnice kružnice =============== d) Generování ploch 6. Příklad: Napište rovnici plochy vzniklé rotací přímky P u AB ; ;;; B= ;;5; kolem osy x. Řešení: Matice příslušné rotace je R zv, cos v sin v sin v cos v Rovnice přímky (viz příklad a): P u A+ B A u u;;5 u; A= ; Kuželová plocha je tedy: u u cos v sin v 5u sin v uv ; ; u R ; v ; sin v cos v 5u 5u cos v Rozepsáno do parametrických rovnic: xu y 5usin v z 5u cosv Varianty: rotace kolem os yz ; ===================== 7. Příklad: Parabola u ; u; u ; P = se pohybuje ve směru v v v; v; v; Napište rovnici parabolické válcové plochy, která tímto pohybem vznikne Řešení: Matice příslušné translace je v = V =. takže v v v v

v v v u u v v u u v uv ; uv ; Parametrické rovnice: x v y u v z u v Varianty: parabola v rovině kolmé na jinou souř. osu, jiný směr, popř. i jiná řídicí křivka. =============== Okruhy teoretických otázek Euklidovský a projektivní prostor. Základní útvary a vztahy mezi nimi, axiomatická výstavba (skupiny axiomů, příklady). Syntetický model euklidovského prostoru - PK geometrie a řešitelnost úloh, příklady neřešitelných úloh. Analytický model euklidovského prostoru vektorový a afinní prostor, kartézské souřadnice 4. Projektivní prostor syntetický a analytický model, homogenní souřadnice Zobrazení a promítání. Zobrazení, kolineární zobrazení, dělicí poměr a dvojpoměr, Pappova věta. Středová kolineace mezi rovinami a v rovině (synteticky). Osová afinita mezi rovinami a v rovině (synteticky) 4. Promítání prostoru na rovinu, základní typy a vlastnosti, Pohlkeova věta Kinematická geometrie v rovině. Základní pojmy a vlastnosti (neproměnná soustava, trajektorie, okamžitý střed otáčení, polodie, vratný pohyb). Přehled cyklických pohybů (cykloidální, epi- hypocykloidální, evolventní) Mongeovo promítání. Základní pojmy, zobrazení bodu, přímky a roviny. Základní polohové úlohy - rovnoběžka k přímce, rovina rovnoběžná s rovinou, průsečnice rovin, průsečík přímky s rovinou. Základní metrické úlohy - kolmice k rovině, rovina kolmá k přímce, sklápění ( skutečná velikost úsečky), otáčení (jednoduchá planimetrická úloha v obecné rovině)

Pravoúhlá axonometrie. Základní pojmy, zobrazení bodu, přímky a roviny. Základní polohové úlohy - rovnoběžka k přímce, rovina rovnoběžná s rovinou, průsečnice rovin, průsečík přímky s rovinou. Zářezová metoda Křivky. Souvislá množina, topologická dimenze, křivka. Klasifikace křivek, příklady rovinných, prostorových, analytických a grafických křivek. Regulární křivky - bodová funkce, tečna, normála, křivost, oskulační kružnice 4. Kuželosečky ohniskové a projektivní definice, řezy kuželové plochy, ohniskové vlastnosti. 5. Afinita mezi kružnicí a elipsou 6. NURBS křivky - pojmy řídicí bod, bázová funkce, stupeň křivky, váha bodu, napojování, kuželosečky jako NURBS 7. Šroubovice definice, orientace, redukovaná výška, řídicí kužel a jeho souvislost s tečnami Plochy. Pojem plochy, regulární plocha, křivky na ploše, eliptický, parabolický a hyperbolický bod. ečná rovina, normála, křivosti plochy. Základní metody generování ploch, pojmy přímková, cyklická, translační, rotační a šroubová plocha 4. Elementární plochy jako NURBS. 5. Rotační plochy meridiánová rovina, meridián, rovnoběžkové kružnice 6. Šroubové plochy základní rozdělení a použití 7. Přímkové plochy rozvinutelné, zborcené, příklady Příklad zadání:. Sestrojte parabolu, která se dotýká přímek x x t y ; 5 ; t ; t t y v bodech ;??; ; ( bodů).. Je dán pravidelný šestiboký jehlan s výškou v 9 a podstavou v půdorysně, střed 4;5; A 5; ;. Sestrojte jeho řez rovinou podstavy S, vrchol podstavy 6; 5; v pravoúhlé axonometrii, XYZ ;;. Po kružnici x ( bodů). y 5 se odvaluje její tečna t. Určete rovnici dráhy jejího bodu A t, který v čase A 5; ( bodů). 4. Vysvětlete pojmy souvislá množina, topologická dimenze, křivka (teoretická otázka bude položena ústně). ( bodů). t splývá s bodem podzim 5 Doc. PaedDr. Dalibor Martišek, Ph.D. garant předmětu