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Blatt 23.
Fig. 1. Gegeben sind ein dreiseitiges, unten und oben
abgeschnittenes Prisma abcdef und ein Dreieck 1, 2, 3
durch ihre P.P.*
Um die Schnittpunkte I, II, III, IV, V der Dreiecks
kanten mit der Prismenoberfläche zu finden, könnte man
gemäß der Anleitung zum vorhergehenden Blatte durch die
Kanten 1 — 2, 2—3 und 3—1 L.E.L. E. legen, deren Schnitt
figuren mit dem Prisma bestimmen und wie weiter ange
geben verfahren.
Man kann aber hier auch in anderer Weise Vorgehen.
Durch die Ecken 1 , 2 und 3 des Dreiecks legt man Paralle
len zu den Prismenseitenkanten und bestimmt ihre 1. Sp.Sp.
1', 2' und 3'. Verbindet man diese, so kann man sich
vorstellen, es wäre ein dreiseitiges Prisma 1',2',3',1,2,3 vor
handen, welches auf der 1. T. aufsteht. Verlängert man
auch das gegebene Prisma bis zur 1. T., so sitzt dieses
Prisma (mit Verlängerung) mit der Bodenfläche aßy auf
der 1. T. auf.
Es ist nun einzusehen, daß sich die Mäntel beider Pris
men nach Mantellinien (|j zu den Seitenkanten) schneiden
werden, da die Seitenkanten beider Prismen untereinander
parallel laufen. Diese parallelen Schnittlinien gehen von
den Schnittpunkten I , II', III und V der Umfänge beider
Bodenflächen aßy und 1' 2' 3' aus. Wo sie den Umfang
des Dreiecks 1, 2, 3 im Raume schneiden, sind die Punkte
I, II, III und V, welche daher die Schnittpunkte der
Dreieckskanten 1—2 und 2—3 mit der Mantelfläche des:
gegebenen Prismas vorstellen. Die Dreieckskante 1—3 geht (
am Prisma vorüber. Der Schnittpunkt IV der Prismen
kante cf mit dem Dreieck wurde bei dieser Konstruktion
nicht erhalten. Um ihn zu bestimmen, kann man entweder
durch cf eine L.E. zur 2. T. legen und deren Schnittpunkte
m und n mit dem Dreiecksumfang herunterloten (IV 1 ist
dann der Schnittpunkt von c x f x mit m l n x ; IV, ist _L zur
A. darüber in c 2 ff)\ oder man denkt sich die Prismenseite
adfy ausgedehnt, bis sie die Ebene 13' 3,1 schneidet. Die
Schnittlinie de wird dadurch erhalten, daß die Sp.Sp. beider
Ebenen ay und 13 sich in einem Punkte d treffen, von
welchem die Schnittlinie de, die || zu den Prismenseiten
kanten sein muß, ausgeht. Diese Schnittlinie de schneidet
die Dreieckskante 1—3 im Punkt e. Verbindet man e mit
dem schon gefundenen V, so ist diese Verbindungslinie e V
zugleich auf dem Dreieck 1, 2, 3 und auf der Prismenseite
adfc gelegen, also ihnen gemeinsam. Wo e V also die Kante
cf schneidet, ist der gewünschte Punkt IV, der noch mit V
und III zu verbinden ist.
Was von Körperkanten, Dreieckskanten oder Teilen des
Linienzugs der Durchdringung in einer P. durch Flächen
verdeckt ist, wurde strichpunktiert.
Fig. 2. Gegeben sind eine Pyramide abeds und ein’
ebenes Viereck 1,2,3,4 durch ihre P. P.; gesucht ist der
Linienzug der Durchdringung.
* Von dem Prisma sind zuerst a , b x c x und a 2 b 2 c 2 nach Maßen
aufgetragen. Pie Richtung der 1. P.P. der Seitenkanten ist 30°
zur A. Pie von b 1 aus gezogene Gerade wird durch eine durch
Maß bestimmte Senkrechte in e x abgeschnitten. Hieraus ergeben sich
durch e x d x |] b x a x und e x f x || b x c x die Punkte d x und f x . Pie Richtung
der 2. P. P. der Seitenkanten ist 60° zur A.; in ihnen und J_ über
d x , e x , f x sind d 2 , e 2 , f 2 . Es müssen d 2 e 2 H a 2 b 2 , e 2 f 2 || b 2 c 2 und d 2 f 2 || a 2 c 2
werden.
Von dem Viereck sind zunächst die P. P. der drei Eck
punkte 1, 2 und 3 und von dem Punkte 4 bloß die 1. P.
gegeben. Es muß die 2. P. von 4 so bestimmt werden, daß
4 mit den Punkten 1,2 und 3 in einer Ebene liegt. Wir
ziehen die Diagonalen 1—3 und 2—4 in 1. P. und loten
deren Schnittpunkt m auf die 2. P. von 2 — 3. Nehmen
wir nun 4 2 auf der Verlängerung von 2 2 — m 2 an, so liegt
der Punkt 4 in der Ebene der Punkte 1, 2 und 3, und das
Viereck 1,2,3,4 ist wirklich eben.
Die Schnittfigur des Vierecks mit der Pyramide könnte
nun wie früher dadurch ermittelt werden, daß man die
1. Sp. der Vierecksebene bestimmt, eine neue T. _L zu ihr
aufstellt und Pyramide und Viereck auf diese T. projiziert.
Dann erscheint die Schnittfigur in dieser P. als Strecke u. s. w.
Pfier soll noch eine andere Konstruktion mitgeteilt
werden: Legt man durch die vier Ecken des Vierecks und
die Pyramiden spitze s Geraden und bestimmt deren 1. Sp. Sp.
Ä, 11, C und I), so kann man sich eine vierseitige Pyramide
A II C I) s als vorhanden vorstellen, zu welcher das Viereck
1, 2, 3, 4 als Schnittfigur erscheint. Eine kleine Schwierig
keit ist mit Bestimmung der 1. Sp. II der Kante s2 ver
bunden, da sie eine Gerade _L zur A. ist. Man dreht sie
zur 2. T. in die Stellung s2', sucht in dieser Lage ihre
1. Sp. II’ auf und dreht 11' zurück in seine eigentliche
Lage B.
Diese Pyramide ABCDs sitzt mit der Grundfläche
AB CD auf der 1. T. auf und hat mit der Pyramide abeds
eine gemeinschaftliche Spitze s. Deshalb müssen sich, wie
leicht einzusehen, die Mäntel beider Pyramiden nach Mantel
linien schneiden, welche von den Schnittpunkten aßyd
der Umfänge ihrer Grundflächen ausgehen. Wo sich diese
Mantellinien as, ßs, y s und d s mit dem Umfange des Vier
ecks 1,2,3,4 schneiden, sind die gesuchten Punkte I, II, III
und IV
Die Schnittpunkte V und VI der Pyramidenseitenkanten
cls und as mit der Vierecksebene 1, 2,3,4 haben sich hierbei
nicht ergeben. Man kann sie bestimmen mit Verwendung
von L.E. L.E. durch die Kanten ds und as gehend, wie
bei der Kante ds gezeigt wurde. Durch diese Kante ds ist
eine L.E. zur 1. T. gelegt, und es werden die Viereckskanten
1 — 4 und 2 — 3 in den Punkten p und q geschnitten. Die
Verbindung von p 2 q 2 und ihr Schnittpunkt mit cl 2 s 2 liefert
Punkt V u. s. w. In gleicher Weise findet man auch
Punkt VI.
Man kann den gesuchten Punkt VI indessen auch so
bestimmen, daß man die Pyramidenseite das erweitert, bis
sie die Ebenen ABs und DCs schneidet, was in den Ge
raden ts und rs geschieht. Wo diese die Viereckskanten
4 — 3 und 1 — 2 treffen, sind die Punkte u und v. Wo uv
den Umfang der Pyramidenseite das schneidet, sind die
Punkte V und VI. _L zur A. über den 1. P. P. und in
d 2 s 2 und a 2 s 2 sind die 2. P. P. von V und VI.
Punkt VI hätte man aber auch bestimmen können
durch Schneiden einer Ebene aes (Verlängerung von ab s)
mit den Ebenen BCs und ABs. Man erhält die Schnitt
linien as und es, sowie die Schnittlinie Iw und den Schnitt
punkt VI mit as u. s. w.
Die Verbindungen der Punkte I und II, sowie III und
IV liegen innerhalb der Pyramide und sind daher unsichtbar.
Der Linienzug IV, V, VI, I liegt auf dem Pyramiden-