The goal of the assignment is to apply methods of transforming orthogonal projections to solving metric problems. The coordinates of four points ABCD are given (see next table). Determine the following values by transforming projection planes:
• 1. The size of the dihedral angle at the edge AB.
• 2. The shortest distance between ribs DA and BC.
• 3. Distance from vertex D to plane ABC.
• 4. Natural size of triangle ABC.

SO перпендикуляр к плоскости многоугольника. Рассмотрим треугольники SOM, SOQ, SOP, SON. Они все равны (прямоугольный, гипотенузы равны, а катет общий), тогда отрезки OM, OQ, OP, ON равны. Наконец, по теореме о трех перпендикулярах OM перпендикулярно AB, OQ - AD, OP - CD, ON - BC. Т.к. длины отрезков равны, а расстояние от точки до прямой измеряется по перпендикуляру, опущенному из этой точки на прямую, то О равноудалена от сторон многоугольника. Т.к. О принадлежит плоскости многоугольника, то О - центр вписанной окружности, ч.т.д.

1. Введение.

Нам известна диагональ ромба (d) и противолежащий ей угол (α) (см. рис. 0).

2. Ход дальнейшего решения.

Найдём прилежащий к этой диагонали угол (см. рис. 1) он зелённого цвета, и построим ромб с через него.

3. Решение.

(см. рис. 2) Из вершины угла (α) проведём полуокружность радиусом r она пересечёт стороны угла в двух точках(C и A), соединим эти точки, теперь найдём середину этого отрезка.

Как найти середину: (см. рис. 3) на концах отрезка мы проводим полуокружность радиусом зрительно больше, чем половина (можно взять радиусом всего отрезка). Эти полуокружности пересекутся в двух точках соединяем их прямой, эта прямая пересечёт наш отрезок пополам, это верно т.к. полученной фигурой будет ромбом, а у ромба диагонали делятся пополам.

(см. рис. 4) нашли середину такого отрезка (H), теперь соединяем её и вершину угла, это будет биссектриса т.к. ΔBHC и ΔBHA равны по трём сторонам, а значит их соответственные углы равны. ΔBCA - равнобедренный, а BH - медиана, поэтому BH - высота и ∠BHC = 90°, получается, что ∠BCH и есть тот, которые мы искали.

(см. рис. 7) переносим получившийся зелёный угол 4 раза на диагональ (d) как показано.

Как перенести угол: (см. рис. 5) из вершины игла проводим полуокружность радиусом n, соединяем точки пересечения полуокружности со сторонами угла. Получился отрезок длиной m. (см. рис. 6) на прямой берём точку O из этой точки проводим полуокружность радиусом n, полуокружность пересечёт прямую в точке U из этой точки проводим полуокружность радиусом m, она пересечёт другую полуокружность в точке Y. Получившейся треугольник равен по трём сторонам треугольнику из рис. 5, поэтому у них равны углы, угол перенесли.

(см. рис. 8) продлеваем стороны углов до их пересечения, всё лишнее можно стереть. Получившиеся фигура это ромб с заданными диагональю и углом.