รูปเรขาคณิตสองมิติและสามมิติ ใน ม.1 เน้นความสัมพันธ์ระหว่างรูปสามมิติกับรูปสองมิติ 2 เรื่อง คือ หน้าตัด ที่ได้จากการตัดรูปสามมิติด้วยระนาบ และ ภาพที่ได้จากการมองด้านหน้า ด้านข้าง และด้านบน บทนี้เรียนใน ม.1 เทอม 1 เป็นบทสุดท้ายของเล่ม 1 หลายโรงเรียนและชีทสรุปเรียกเนื้อหานี้ว่า มิติสัมพันธ์
สวัสดีครับ นี่พี่ติว OCM
บทนี้ไม่มีสูตรเลยครับ วัดกันที่การนึกภาพ ถ้านึกไม่ออก ให้ใช้ดินน้ำมันตัด หรือต่อลูกบาศก์จริง ๆ ดูสักครั้ง จะจำได้ยาว
สรุปบทนี้ใน 1 ตาราง
หัวข้อ | ต้องทำอะไรเป็น |
|---|---|
หน้าตัดของรูปสามมิติ | บอกรูปหน้าตัดเมื่อตัดด้วยระนาบในแนวต่าง ๆ |
ภาพจากการมอง | วาดภาพด้านหน้า ด้านข้าง ด้านบน และสร้างรูปสามมิติกลับจากภาพ |
1ทบทวนรูปเรขาคณิตสามมิติ
รูปสามมิติ | ลักษณะ |
|---|---|
ปริซึม | มีฐานสองฐานเป็นรูปหลายเหลี่ยมที่เท่ากันทุกประการและขนานกัน ด้านข้างเป็นสี่เหลี่ยมด้านขนาน |
ทรงกระบอก | ฐานเป็นวงกลมสองวงที่เท่ากันทุกประการและอยู่ในระนาบที่ขนานกัน |
พีระมิด | ฐานเป็นรูปหลายเหลี่ยม ด้านข้างเป็นสามเหลี่ยมที่มีจุดยอดร่วมกัน |
กรวย | ฐานเป็นวงกลม มีจุดยอดหนึ่งจุด |
ทรงกลม | ทุกจุดบนผิวห่างจากจุดศูนย์กลางเท่ากัน |
ลูกบาศก์คือปริซึมสี่เหลี่ยมที่ทุกหน้าเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส
2หน้าตัดของรูปเรขาคณิตสามมิติ
หน้าตัด คือรูปสองมิติที่เกิดจากการตัดรูปสามมิติด้วยระนาบ รูปหน้าตัดขึ้นกับ แนวของระนาบ ที่ตัด
ตัดขนานกับฐาน
หน้าตัดมีรูปร่างเหมือนฐาน
รูปสามมิติ | หน้าตัดขนานกับฐาน |
|---|---|
ปริซึมสามเหลี่ยม | สามเหลี่ยม เท่ากับฐานทุกประการ |
ทรงกระบอก | วงกลม เท่ากับฐาน |
พีระมิดฐานสี่เหลี่ยมจัตุรัส | สี่เหลี่ยมจัตุรัส เล็กลงเมื่อใกล้ยอด |
กรวย | วงกลม เล็กลงเมื่อใกล้ยอด |
ตัดตั้งฉากกับฐาน
รูปสามมิติ | หน้าตัดตั้งฉากกับฐาน |
|---|---|
ทรงกระบอก (ตัดผ่านแกน) | สี่เหลี่ยมมุมฉาก |
กรวย (ตัดผ่านยอด) | สามเหลี่ยมหน้าจั่ว |
พีระมิดฐานสี่เหลี่ยม (ตัดผ่านยอด) | สามเหลี่ยม |
ทรงสี่เหลี่ยมมุมฉาก | สี่เหลี่ยมมุมฉาก |
ทรงกลม
ตัดทรงกลมด้วยระนาบในแนวใดก็ได้หน้าตัดเป็น วงกลม เสมอ วงกลมใหญ่ที่สุดเกิดเมื่อตัดผ่านจุดศูนย์กลาง
ลูกบาศก์: ตัดเอียงได้หลายแบบ
วิธีตัด | หน้าตัด |
|---|---|
ขนานกับหน้าใดหน้าหนึ่ง | สี่เหลี่ยมจัตุรัส |
ตัดผ่านขอบสองเส้นที่อยู่ตรงข้ามกันในแนวทแยง | สี่เหลี่ยมมุมฉาก |
ตัดมุมหนึ่งมุมผ่านจุดยอดสามจุดที่อยู่ติดมุมนั้น | สามเหลี่ยมด้านเท่า |
ตัดเอียงผ่านจุดกึ่งกลางของขอบหกเส้น | หกเหลี่ยมด้านเท่ามุมเท่า |
3ภาพที่ได้จากการมองด้านหน้า ด้านข้าง และด้านบน
การมองแต่ละด้านให้มองในแนว ตั้งฉาก กับด้านนั้น ภาพที่ได้เป็นรูปสองมิติ
รูปสามมิติ | ด้านหน้า | ด้านข้าง | ด้านบน |
|---|---|---|---|
ทรงกระบอก (วางตั้ง) | สี่เหลี่ยมมุมฉาก | สี่เหลี่ยมมุมฉาก | วงกลม |
กรวย (วางตั้ง) | สามเหลี่ยม | สามเหลี่ยม | วงกลมมีจุดตรงกลาง |
พีระมิดฐานสี่เหลี่ยมจัตุรัส | สามเหลี่ยม | สามเหลี่ยม | สี่เหลี่ยมจัตุรัสมีเส้นทแยงมุม |
ทรงกลม | วงกลม | วงกลม | วงกลม |
รูปที่ต่อจากลูกบาศก์
โจทย์ที่ออกบ่อยที่สุดคือรูปที่ต่อจากลูกบาศก์หลายก้อน
วาดภาพจากรูปสามมิติ:
ด้านหน้า: นับความสูงของแต่ละแถวที่มองเห็นจากด้านหน้า (เลือกกองที่สูงที่สุดในแนวนั้น)
ด้านข้าง: ทำแบบเดียวกันจากทางขวา (หรือทางซ้ายตามที่โจทย์กำหนด)
ด้านบน: วาดตำแหน่งที่มีลูกบาศก์วางอยู่ เหมือนแผนผังพื้น
เทคนิคตารางตัวเลข: เขียนภาพด้านบนเป็นตาราง แล้วใส่ตัวเลขบอกจำนวนลูกบาศก์ที่ซ้อนกันในแต่ละช่อง
| ซ้าย | กลาง | ขวา |
|---|---|---|---|
แถวหลัง | 2 | 1 | 0 |
แถวหน้า | 3 | 1 | 1 |
ภาพด้านหน้า: ความสูงของแต่ละคอลัมน์ = ค่ามากที่สุดในคอลัมน์ ได้ 3, 1, 1
ภาพด้านข้าง (มองจากขวา): ความสูงของแต่ละแถว = ค่ามากที่สุดในแถว ได้แถวหน้า 3 แถวหลัง 2
จำนวนลูกบาศก์ทั้งหมด = ผลรวมในตาราง ก้อน
เขียนตัวเลขในภาพด้านหน้าและด้านข้าง: ในแต่ละช่องของภาพด้านหน้าหรือด้านข้าง ให้เขียนจำนวนลูกบาศก์ที่เรียงลึกเข้าไปในแนวที่มอง จากตารางข้างบน ภาพด้านหน้าคอลัมน์ซ้ายมี 3 ชั้น ชั้นล่างสุดและชั้นที่สองมีลูกบาศก์เรียงลึกเข้าไป 2 ก้อน ชั้นบนสุดมี 1 ก้อน คอลัมน์กลางมี 2 ก้อน คอลัมน์ขวามี 1 ก้อน รวมได้ ก้อน
ด้านล่างคือตารางเดียวกันนี้ในรูปสามมิติ แตะตัวเลขในตารางเพื่อเพิ่มลูกบาศก์ แล้วดูว่าภาพทั้งสามด้านเปลี่ยนตามยังไง ลองเพิ่มก้อนที่แถวหลังช่องขวาดูครับ ภาพด้านหน้าไม่เปลี่ยนเลย เพราะก้อนในแถวหน้าช่องขวาบังไว้ แต่ภาพด้านบนจะมีช่องเพิ่มขึ้น 1 ช่อง
แตะช่องเพื่อเพิ่มลูกบาศก์
↓ ด้านหน้ารูปนี้ใช้ลูกบาศก์ 8 ก้อน ภาพด้านหน้ามีความสูงแต่ละคอลัมน์เป็น 3, 1, 1 ภาพด้านข้างมีความสูงเป็น 3, 2 และภาพด้านบนมีช่องที่มีลูกบาศก์ 5 ช่อง
สร้างรูปสามมิติจากภาพสามด้าน
เริ่มจากภาพด้านบน รู้ว่ามีลูกบาศก์ตรงไหนบ้าง
ใช้ภาพด้านหน้าและด้านข้างกำหนดความสูงสูงสุดของแต่ละคอลัมน์และแถว
ในแต่ละช่อง ความสูงไม่เกินค่าที่น้อยกว่าระหว่างสองภาพนั้น
จุดที่นักเรียนพลาดบ่อย
ตอบว่าหน้าตัดกรวยขนานฐานเป็นวงกลมขนาดเท่าฐาน ที่จริงเล็กลงเมื่อใกล้ยอด
นับลูกบาศก์จากภาพด้านหน้าอย่างเดียว ลืมก้อนที่ซ่อนอยู่ด้านหลัง
วาดภาพด้านข้างกลับซ้ายขวา เพราะไม่ได้หันไปมองจากทิศที่โจทย์กำหนด
คิดว่าตัดลูกบาศก์ได้แค่สี่เหลี่ยม
