TEKENEN IN PERSPECTIEF P.W.H. Lemmens, november 2002, revisie maart 2005

Vergelijkbare documenten
Afsluitende Opdrachten

Tweepuntsperspectief I

Draaistrekking en negenpuntscirkel

Overzicht eigenschappen en formules meetkunde

Pascal en de negenpuntskegelsnede

Samenvatting stellingen uit de meetkunde Moderne Wiskunde voor het VWO (bovenbouw)

EXAMENVRAGEN RUIMTEMEETKUNDE I (niet-analytische meetkunde)

Meetkundige Ongelijkheden Groep 2

1 Introductie. 2 Oppervlakteformules

Wiskunde oefentoets hoofdstuk 10: Meetkundige berekeningen

Hoofdstuk 7 : Gelijkvormige figuren

Werkblad Cabri Jr. Constructie van bijzondere vierhoeken

14.0 Voorkennis. sin sin sin. Sinusregel: In elke ABC geldt de sinusregel:

Hoofdstuk 6 : Projectie en Stelling van Thales

héöéäëåéçéå=~äë=ãééíâìåçáöé=éä~~íëéå=ãéí=`~äêá= = hçéå=píìäéåë= = = = = = = =

VIERHOEKEN IN PERSPECTIEF

1 Cartesische coördinaten

Oefeningen analytische meetkunde

1 Coördinaten in het vlak

Een bol die raakt aan de zijden van een scheve vierhoek

Hoofdstuk 1 : Hoeken ( Zie ook : boek pag 1 tot en met pag 33)

9.1 Vergelijkingen van lijnen[1]

2. Waar of vals: Als een rechte a evenwijdig is met een vlak α en dat vlak staat loodrecht op een vlak β dan staat a loodrecht op β.

Cabri-werkblad. Driehoeken, rechthoeken en vierkanten. 1. Eerst twee macro's

Stelling 1.5 Geven isometrieën J 1 en J 2 hetzelfde beeld in drie punten die niet op één lijn liggen, dan zijn ze identiek. Bewijs. De isometrie J 1 2

Hoofdstuk 2: Kijken. Vraag 2 a) Zevende traptrede van onderen. b) Eén optrede is ongeveer 20 cm, dus het oog was ongeveer 140 cm boven de vloer.

TEKENEN MET EEN DRIELUIK

Herhalingsles 3 Meetkunde Weeroefeningen

8.0 Voorkennis. a De pijlen van O(0, 0) naar A(4, 2) en van A(4, 2) naar B(2, 3) zijn vectoren.

Scheve projectie. DICK KLINGENS ( adres: Krimpenerwaard College, Krimpen aan den IJssel (NL) oktober 2008

De Cirkel van Apollonius en Isodynamische Punten

1 Vlaamse Wiskunde Olympiade : Tweede Ronde.

Atheneum Wispelberg - Wispelbergstraat Gent Bijlage - Leerfiche (3 e jaar 5u wiskunde): Meetkunde overzicht

Vl. M. Nadruk verboden 1

2.1 Cirkel en middelloodlijn [1]

BRUGPAKKET 8: VLAKKE FIGUREN

Lineaire algebra en analytische meetkunde

CEVA-DRIEHOEKEN. Eindwerk wiskunde Heilige-Drievuldigheidscollege 6WeWIi. Soetemans Dokus

Voorkennis meetkunde (tweede graad)

Spelen met passer en liniaal - werkboek

Over het Monge-punt van een viervlak

BASIS-COLLEGE KUNSTACADEMIE

de Wageningse Methode Antwoorden H20 COÖRDINATEN VWO 1

5 abd. 6 a A(-3,5) ; B(2,4) ; C(-2,2) ; D(5,0) ; E(0,-3) ; F(-6,-4) ; G(6,-4) b

8.1 Gelijkvormige en congruente driehoeken [1] Willem-Jan van der Zanden

Hoofdstuk 5 : De driehoek

Opgave 1 Bestudeer de Uitleg, pagina 1. Laat zien dat ook voor punten buiten lijnstuk AB maar wel op lijn AB geldt: x + 3y = 5

5.1 Punten, lijnen en vlakken [1]

8.0 Voorkennis. Voorbeeld 1: Bereken het snijpunt van 3x + 2y = 6 en -2x + y = 3

More points, lines, and planes

STELLINGEN & BEWIJZEN 5VWO wiskunde B 1 e versie

Tentamen Wiskunde B. Het gebruik van een mobiele telefoon of andere telecommunicatieapparatuur tijdens het tentamen

Hoofdstuk 2: Kijken. Vraag 2 a) Zevende traptrede van onderen. b) Eén optrede is ongeveer 20 cm, dus het oog was ongeveer 140 cm boven de vloer.

Cabri-werkblad Negenpuntscirkel

6 Ligging. Verkennen. Uitleg

7 Totaalbeeld. Samenvatten. Achtergronden. Testen

Hoofdstuk 10 Meetkundige berekeningen

Examen VWO. wiskunde B. tijdvak 2 woensdag 21 juni uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

Vlakke meetkunde. Verwijzingen naar definities en stellingen die bij een bewijs mogen worden gebruikt zonder nadere toelichting.

De constructie van een raaklijn aan een cirkel is, op basis van deze stelling, niet zo erg moeilijk meer.

GEOGEBRA 5. Ruimtemeetkunde in de tweede graad. R. Van Nieuwenhuyze. Hoofdlector wiskunde aan Odisee, Brussel. Auteur Van Basis tot Limiet.

Wiskunde D-dag Vrijeschool Zutphen VO donderdag 18 februari, 12:30u 16:30u. Aan de gang

PQS en PRS PS is de bissectrice van ˆP

Een andere dimensie van GeoGebra Andre Heck (Universiteit van Amsterdam), Nationale Wiskunde Dagen 2019

Diagnostische toets. AMB stelling van de omtrekshoek AMB ˆ ANB. AQB ARB ˆ 180 koordenvierhoekstelling =

Thema 02 a: Meetkunde 1 vmbo-b12. CC Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie.

Achter het correctievoorschrift is een aanvulling op het correctievoorschrift opgenomen.

Eindexamen vwo wiskunde B 2014-I

Cabri-werkblad Projectieve meetkunde: enkele eerste stappen

Een bekende eigenschap van de middens van de zijden van een driehoek is de volgende.

Dan is de afstand A B = lengte van lijnstuk [A B]: AB = x x )² + ( y ²

Werkblad Cabri Jr. Het parallellogram

Vlakke Meetkunde. Les 1 Congruentie en gelijkvormig

De hoek tussen twee lijnen in Cabri Geometry

Hoofdstuk 2 : VLAKKE FIGUREN

1 Middelpunten. Verkennen. Uitleg

Dossier 4 VECTOREN. Dr. Luc Gheysens. bouwstenen van de lineaire algebra

1 Het midden van een lijnstuk

De arbelos. 1 Definitie

RECHTEN. 1. Vul in met of. co(a) = (-2,3) a y = -2x + 1 A a want 3-2.(-2)+3 co(a) = (4,1) a 3x -5y -2 = 0 A a want

Willem-Jan van der Zanden

Extra oefeningen wiskunde 3lawe 3wet Transformaties, Stelling van Thales, Homothetie. Meetkunde. Transformaties en Stelling van Thales.

Vlakke Meetkunde. Les 20 Nadruk verboden 39. Het construeren van figuren

Neem [pr]=[ps] en beschrijf uit r en s twee cirkelbogen met dezelfde straal, die elkaar in c snijden. [cp] is de loodlijn op [ab].

Ellips-constructies met Cabri

Griekenland DE DRIEDELING VAN EEN HOEK

Uitwerkingen oefeningen hoofdstuk 4

SAMENSTELLEN EN ONTBINDEN VAN SNIJDENDE KRACHTEN

Lijst van formules en verwijzingen naar definities/stellingen die in het examen vwo wiskunde B wordt opgenomen

10.0 Voorkennis. y = -4x + 8 is de vergelijking van een lijn. Hier wordt y uitgedrukt in x.

Elementaire Meetkunde aanvullingen en errata

OEFENTOETS VWO B DEEL 3

7.0 Voorkennis. Definitie = Een afspraak, die niet bewezen hoeft te worden.

Lesbrief GeoGebra. 1. Even kennismaken met GeoGebra (GG)

1 Junior Wiskunde Olympiade : tweede ronde

H20 COÖRDINATEN de Wageningse Methode 1

4.0 Voorkennis. 1) A B AB met A 0 en B 0 B B. Rekenregels voor wortels: Voorbeeld 1: Voorbeeld 2: Willem-Jan van der Zanden

Voorbereidend Wetenschappelijk Onderwijs Tijdvak 2 Woensdag 20 juni uur

Antwoordmodel - Vlakke figuren

Voorplaat Het holocaust monument in Berlin, ter nagedachtenis van de in de tweede wereldoorlog vermoorde Joden

Transcriptie:

TEKENEN IN PERSPECTIEF P.W.H. Lemmens, november 2002, revisie maart 2005 We stellen ons voor dat we een tekening maken van wat we zien door de ruimte (3- dimensionaal) af te beelden op een plat vlak (het 2-dimensionale tekenscherm) via een centrale projectie. We nemen een centrum van perspectiviteit, meestal één oog dat een vaste positie heeft, en trekken vanuit dat centrum een lijn naar een punt x in de ruimte. Het snijpunt van deze lijn met het tekenscherm is het beeld P (x) van x. Een concrete situatie in R 3 is bijvoorbeeld: Het oog in (0, 0, 0) en het tekenscherm is het vlak (ξ, a, ζ), waarin a een positieve constante is. In deze situatie wordt het punt (ξ, η, ζ) afgebeeld op α (ξ, η, ζ), met α zo dat α η = a, dus α = a/η, zodat P ((ξ, η, ζ)) = (a ξ/η, a, a ζ/η). Hiermee kunnen we door berekening van elk punt (ξ, η, ζ) met η 0 het beeldpunt bepalen. Alleen punten met η = 0 hebben geen beeldpunt. In werkelijkheid kijkt de tekenaar alleen vooruit, dus hij tekent alleen de beelden van punten met η > 0. Bovendien is het schilderij begrensd, maar ook daarmee kan rekening worden gehouden. Op basis van deze beschrijving kunnen we bijvoorbeeld een computerprogramma maken dat ingewikkelde situaties perspectivisch tekent (denk aan een wenteltrap). Een aantal nuttige regels voor perspectivische tekeningen maakt het mogelijk om constructies uit te voeren zonder berekening. Noem E 0 het vlak door het centrum, evenwijdig aan het tekenscherm. - Het beeld van een rechte lijn die niet door het centrum gaat en niet in E 0 ligt, is weer een rechte lijn. - Als een rechte lijn een snijpunt heeft met het tekenscherm, dan gaat het beeld van die lijn door dat snijpunt. - Het beeld van een rechte lijn die door het centrum gaat en niet in E 0 ligt, is één punt. Dit punt is het snijpunt van die lijn met het tekenscherm. - Een rechte lijn die in E 0 ligt, kan niet worden afgebeeld. In het volgende bekijken we, tenzij uitdrukkelijk anders vermeld, alleen lijnen die niet door het centrum gaan en niet in E 0 liggen. - Evenwijdige lijnen die evenwijdig zijn aan het tekenscherm worden afgebeeld op evenwijdige lijnen. 1

- Evenwijdige lijnen die niet evenwijdig zijn aan het tekenscherm worden afgebeeld op lijnen die alle door één punt gaan. Dat punt heet het verdwijnpunt van die lijnen. Dit verdwijnpunt is het snijpunt van het tekenscherm en de unieke evenwijdige lijn door het centrum. - Eventuele verdwijnpunten van lijnen in één vlak liggen op één lijn in het tekenscherm. Deze lijn heet de verdwijnlijn of horizon van dat vlak. Het is de snijlijn van het tekenscherm en het unieke evenwijdige vlak door het centrum. - Evenwijdige vlakken, niet evenwijdig aan het tekenscherm, hebben dezelfde horizon. Als voorbeeld zien we in onderstaande schets twee evenwijdige lijnen m 1 en m 2 met beeldlijnen m 1 en m 2 en verdwijnpunt V. De horizon h van het vlak door m 1 en m 2 loopt evenwijdig (op het tekenscherm) aan de lijn door de snijpunten van m 1 en m 2 met het tekenscherm. h m 1 m 2 V....... m 1 m. 2 We bespreken nu een paar veelgebruikte constructies. Daarbij maken we gebruik van bekende constructies in de Euclidische vlakke meetkunde met snijdende en evenwijdige lijnen. We geven hiervan twee voorbeelden. Stelling 1. Zijn A, B, C punten op een lijn en X, Y, Z punten op een andere evenwijdige lijn, en gaan de lijnen van AX, BY, CZ door één punt S, dan geldt voor de verhouding van de afstanden dat AB : BC = XY : Y Z en AS : BS : CS = XS : Y S : ZS. 2

A X B Y S Z C (figuur stelling 1) Stelling 2. Zijn A, B, C, S punten op een lijn en X, Y, Z punten op een andere lijn door S, en zijn de lijnen van AX, BY, CZ evenwijdig, dan geldt voor de verhouding van de afstanden dat AS : BS : CS = XS : Y S : ZS. Ook gelden andere evenredigheden, zoals AB : BC = XY : Y Z. A B C S Z Y X (figuur stelling 2) De tegelvloer of tegelwand. Bij een vloer die betegeld is met parallellogram-vormige, even grote tegels (vaak rechthoeken of vierkanten) zijn de randen van de tegels paarsgewijs evenwijdig, en ook de diagonalen zijn paarsgewijs evenwijdig. Zo hebben we dus vier stelsels van onderling evenwijdige lijnen. Bovendien liggen deze lijnen allemaal in hetzelfde vlak. In het tekenscherm liggen de vier verdwijnpunten dus op de horizon van dat vlak, of de lijnen van een van de stelsels lopen evenwijdig aan die horizon. Aan het beeld van één tegel en de horizon hebben we genoeg om het beeld van de hele tegelvloer te kunnen tekenen. In de volgende constructies zullen we punten en lijnen in het tekenscherm voorzien van een accent. Komen X en X beide voor, dan is X het beeld van X. Het verdelen van een lijnstuk AB in q gelijke delen. Heeft de lijn van AB geen verdwijnpunt, dan is AB evenwijdig aan het tekenscherm, en 3

kunnen we ook in het tekenscherm de deelpunten op gelijke afstand nemen. Dit volgt uit stelling 1. Als de lijn van AB verdwijnpunt V heeft, dan moeten we onze toevlucht nemen tot een hulpconstructie. Trek een lijn m door A, en denk dat die het beeld is van een lijn m door A en evenwijdig aan het tekenscherm. Noem A nu A 0. Zet op m vanuit A 0 punten A 1, A 2,..., A q af zo dat elk tweetal opvolgenden dezelfde afstand (in het tekenscherm) heeft. De lijnen m en AB liggen in één vlak, en omdat m geen verdwijnpunt heeft loopt de horizon h van dat vlak in het tekenscherm evenwijdig aan m en gaat door V. Bepaal het snijpunt S van B A q met h en trek de lijnen S A i (i = 1,..., q 1). Hun snijpunten met A B zijn de gewenste deelpunten op A B. In feite tekenen we dus het beeld van een speciale situatie van stelling 2. Er zijn veel manieren om een lijnstuk in gelijke delen te verdelen. Zo kunnen we ook gebruik maken van een betegelde hulpwand. Het bepalen van het midden M van een lijnstuk AB. Dit kan gebeuren op bovenstaande manier, met q = 2, maar er is ook een andere manier om dit te doen. Denk het lijnstuk als een zijde van een parallellogram ABCD dat afgebeeld wordt. Een belangrijke eigenschap van een parallellogram is dat de diagonalen AC en BD elkaar snijden in hun middens S, en dat een lijn door S evenwijdig aan AD het lijnstuk AB in het midden (dus in M) snijdt. Dit is een toepassing van stelling 2. We beschrijven de constructie voor het geval dat de lijn door A en B verdwijnpunt V heeft. Neem een punt W en trek de lijnen W A en W B. Denk dat W het verdwijnpunt van twee evenwijdige lijnen door A en B is. Trek een lijn door V die W A en W B snijdt. Noem die snijpunten respectievelijk D en C. Dan is A B C D het beeld van een parallellogram (waarom?), en het beeld van het snijpunt van de diagonalen is het snijpunt S van A C en B D. De lijn door W en S snijdt A B in het beeld van het midden van AB (in het tekenscherm is dat niet het midden). Valkuilen. Lijnen die evenwijdig worden afgebeeld, hoeven in werkelijkheid niet evenwijdig te zijn. Objecten die in de tekening een samenhangend geheel vormen, hoeven in werkelijkheid niet samenhangend te zijn. 4

Literatuur. Martin Kindt, Lessen in Projectieve Meetkunde. Epsilon Uitgaven nr. 26 (1993) Agnes Verweij en Martin Kindt, Perspectiviteit, hoe moet je dat zien? Zebrareeks nr. 2, Epsilon Uitgaven (2001) Jan Vredeman de Vries, Perspective. Dover Publications (1968) 5