Chiếu một điểm theo một phương
Chọn mặt phẳng $(P)$ và một phương đường thẳng cắt mặt phẳng ấy. Qua điểm $M$, kẻ đường theo phương đã chọn; đường này gặp $(P)$ tại $M'$. Ta gọi $M'$ là hình chiếu song song của $M$ lên $(P)$.
Các đường dùng để chiếu những điểm khác nhau cùng phương. Nếu $M$ đã thuộc $(P)$ thì ảnh của nó là chính $M$. Phương chiếu phải cắt mặt chiếu, không được song song hoặc nằm trong mặt chiếu.
Hình chiếu của một hình là tập hợp ảnh của các điểm thuộc hình đó. Nếu một đường cùng phương chiếu, cả đường có thể thu về một điểm.
Những tính chất được giữ lại
Khi xét các đường không cùng phương chiếu, phép chiếu song song giữ tính thẳng hàng và thứ tự các điểm; biến đoạn thẳng thành đoạn thẳng. Hai đường song song có ảnh là hai đường song song hoặc trùng nhau.
Phép chiếu giữ tỉ số độ dài của hai đoạn cùng nằm trên một đường, hoặc nằm trên hai đường song song, miễn các đoạn ảnh không bị thu về điểm. Nhờ đó, trung điểm vẫn thành trung điểm.
Phép chiếu không giữ mọi độ dài, góc vuông hay tỉ số của hai đoạn khác phương. Một tam giác vuông có thể được biểu diễn bằng một tam giác không vuông.
Tìm ảnh của trung điểm
Một phép chiếu biến tam giác $ABC$ thành tam giác $A'B'C'$. Điểm $M$ là trung điểm $BC$, có ảnh $M'$. Chứng minh $A'M'$ là trung tuyến của tam giác ảnh.
Vì $B,M,C$ thẳng hàng theo thứ tự ấy, $B',M',C'$ cũng thẳng hàng theo cùng thứ tự. Tỉ số được giữ: $B'M'/M'C'=BM/MC=1$. Vậy $M'$ là trung điểm $B'C'$, nên $A'M'$ là trung tuyến.
Ta đã dùng cả tính thẳng hàng và tỉ số; chỉ nhìn thấy $M'$ nằm gần giữa hình vẽ thì chưa đủ.
Đổi tỉ số trên cạnh
Vẫn phép chiếu trên, nếu $M$ nằm trong $BC$ và $BM/MC=2/3$, $B'C'=15$ thì $B'M'$ bằng bao nhiêu?
Tỉ số 2:3 chia toàn đoạn thành 5 phần, không phải lấy trực tiếp hai phần ba toàn đoạn.
Đoạn $B'M'$ ứng với 2 phần, không phải 3 phần.
Đây là độ dài một phần; $B'M'$ gồm 2 phần nên bằng 6.
Phương án dùng đúng dữ kiện và lập luận.
Lời giải
Tỉ số ảnh là $B'M'/M'C'=2/3$. Tổng hai đoạn bằng $15$, nên $B'M'=15\cdot2/(2+3)=6$.
Hình biểu diễn trên giấy
Hình biểu diễn của một hình không gian là hình chiếu song song của nó lên một mặt phẳng, hoặc một hình đồng dạng với hình chiếu ấy.
Khi mặt phẳng chứa hình không cùng phương chiếu và ảnh không suy biến:
| Hình ban đầu | Hình biểu diễn thường dùng |
|---|---|
| Tam giác, kể cả tam giác đều hoặc vuông | Một tam giác |
| Hình vuông, hình chữ nhật, hình thoi | Hình bình hành |
| Hình thang | Hình thang giữ tỉ số hai đáy |
| Hình tròn | Hình elip, có thể là đường tròn trong trường hợp riêng |
Cạnh khuất được vẽ nét đứt. Dấu vuông góc và số đo phải dựa vào giả thiết; ta không đo góc hay độ dài trên hình phối cảnh để suy ra tính chất của hình thật.
Vẽ một hình chóp có đáy hình bình hành
Để biểu diễn $S.ABCD$ với đáy hình bình hành, trước hết vẽ hình bình hành $ABCD$. Chọn điểm $S$ ngoài hình đáy sao cho các cạnh dễ phân biệt, rồi nối $S$ với bốn đỉnh. Chuyển các cạnh khuất thành nét đứt theo góc nhìn đã chọn.
Nếu $O$ là giao điểm hai đường chéo đáy, đặt $O$ ngay tại $AC\cap BD$. Vì phép chiếu giữ trung điểm, $O$ vẫn là trung điểm của mỗi đường chéo trên hình biểu diễn. Không tự vẽ dấu vuông tại $SO$ và đáy khi đề chưa cho điều đó.
Ảnh của hình bình hành
Một phép chiếu biến hình bình hành $ABCD$ thành tứ giác không suy biến $A'B'C'D'$. Vì sao tứ giác ảnh là hình bình hành?
Phép chiếu song song không bảo toàn độ dài; nó bảo toàn tính song song trong trường hợp không suy biến.
Phương án dùng đúng dữ kiện và lập luận.
Phép chiếu song song nói chung không bảo toàn góc.
Hình bình hành không cần hai đường chéo bằng nhau; căn cứ đúng là hai cặp cạnh đối song song.
Lời giải
Ảnh của hai cặp cạnh đối song song vẫn song song; do tứ giác không suy biến, chúng không trùng nhau. Vậy $A'B'\parallel C'D'$ và $A'D'\parallel B'C'$, nên tứ giác ảnh là hình bình hành.
Đọc hình biểu diễn
Trên hình biểu diễn của một hình hộp chữ nhật, hai cạnh vốn vuông góc trông như tạo góc nhọn. Hình vẽ có nhất thiết sai không?
Phép chiếu song song không bảo toàn góc nói chung.
Phương án dùng đúng dữ kiện và lập luận.
Hai cạnh vuông góc có thể hiện thành góc nhọn hoặc tù trên hình biểu diễn.
Góc có thể thay đổi theo nhiều cách; không phải mọi góc vuông đều thành góc nhọn.
Lời giải
Không. Phép chiếu song song không giữ góc vuông nói chung. Cần kiểm quan hệ song song, thẳng hàng và cách nối đỉnh, thay vì yêu cầu mọi góc trên hình đều bằng góc thật.
Điều cần nhớ
Xác định mặt chiếu và phương chiếu trước. Giữ đúng thẳng hàng, song song và tỉ số cùng phương; lưu ý ảnh suy biến. Khi đọc hình không gian, dùng giả thiết để kết luận góc và độ dài.
Đang học