Geradenspiegelungen (2012 13): Unterschied zwischen den Versionen

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== Ideen zur Heranführung an die Geradenspiegelung==
== Ideen zur Heranführung an die Geradenspiegelung==
=== Idee der Symmetrie ===
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| Lotgerade von P auf g
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| Lotfußpunkt L
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| Einzeichnen des Lotfußpunktes L als Schnittpunkt der Geraden g mit der Lotgeraden von P auf g
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| IPLI auf LP- abtragen, Erhalten von P'
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| Die Strecke IPLI wird auf dem Strahl LP- abgetragen, dadurch erhält man das Bild von P bei Spiegelung an g nämlich P'
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==Definition des Begriffs==
==Definition des Begriffs==
=====Definition 2.1: (Spiegelung an der Geraden <math>\ g</math>)=====
=====Definition 2.1: (Spiegelung an der Geraden <math>\ g</math>)=====
::Es sei <math>\ g</math> eine Gerade. Unter der Spiegelung <math>\ S_g</math> an der Geraden <math>g</math> versteht man eine Abbildung der Ebene auf sich, ...
::Es sei <math>\ g</math> eine Gerade. Unter der Spiegelung <math>\ S_g</math> an der Geraden <math>g</math> versteht man eine Abbildung der Ebene auf sich, für die gilt: <math>\forall P\ \not\in  g: g \operatorname{ist Mittelsenkrechte von} \overline{PS_g(P)}</math>.
 
Und für alle <math>Q \in g</math>: Q=Q'.  
 


==Die Geradenspiegelung als spezielle Bewegung==
======Bemerkung --[[Benutzer:*m.g.*|*m.g.*]] 14:46, 13. Nov. 2012 (CET)======
====Satz 2.1: (Abstandserhaltung von Geradenspiegelungen)====
<math>P \in g</math> müssen wir in der Definition berücksichtigen.
::Jede Geradenspiegelung <math>\ S_g</math> ist eine abstandserhaltende Abbildung.


==Geradenspiegelungen als Bewegungen==
====Satz 2.1====
Jede Geradenspiegelung ist eine Bewegung.
====Beweis von Satz 2.1:====
====Beweis von Satz 2.1:====


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Wir unterscheiden drei Fälle:
Wir unterscheiden drei Fälle:
=====Bemerkung von Jessy=====
[[Benutzer:Jessy*|Jessy*]] 09:02, 7. Nov. 2012 (CET): Müsste man nicht jedesmal noch unterscheiden ob koll(B,A,B') oder nkoll(B,A,B') gilt?
Sie haben Recht, die Beweise verlaufen anders , wenn <math>AB \perp g</math>. Sollte jedoch nicht das ganz große Problem darstellen.
=====Fall 1=====
=====Fall 1=====
::<math>\ A, B</math> <math>\in</math> <math>\ g</math>
::<math>\ A, B</math> <math>\in</math> <math>\ g</math>
'''Beweis:''' <br />
'''Beweis:''' <br />
Nach der Def.(Geradenspiegelung) gilt: A ≡ A‘ ∧ B ≡ B‘ ⟹ |AB|=|A’B‘| q.e.d.
--[[Benutzer:Jessy*|Jessy*]] 09:53, 16. Nov. 2012 (CET)


=====Fall 2=====
=====Fall 2=====
::<math>\ A</math> <math>\in</math> <math>\ g</math>, <math>\ B</math> <math>\notin</math> <math>\ g</math><br />
::<math>\ A</math> <math>\in</math> <math>\ g</math>, <math>\ B</math> <math>\notin</math> <math>\ g</math><br />
'''Beweis:'''
'''Beweis:'''
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In diesem Fall macht es bei der Beweisführung keinen Unterschied, ob A zwischen B und B' liegt oder nicht, da A zur Mittelsenkrechten gehört.
--[[Benutzer:Jessy*|Jessy*]] 10:04, 16. Nov. 2012 (CET)


=====Fall 3=====
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'''Beweis:'''
'''Beweis:'''
Fall 3.a: A liegt nicht zwischen B und B'
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--[[Benutzer:Jessy*|Jessy*]] 09:35, 7. Nov. 2012 (CET)
Fall 3.b: A liegt zwischen B und B'
[[Bild:Fall_3.b.JPG|1000px]]
--[[Benutzer:Jessy*|Jessy*]] 10:35, 14. Nov. 2012 (CET)


=====Fall 4=====
=====Fall 4=====
::<math>\ A, B</math> <math>\notin</math> <math>\ g</math>, <math>A</math> und <math>B</math> liegen in verschiedenen Halbebenen bezüglich <math>g</math><br />
::<math>\ A, B</math> <math>\notin</math> <math>\ g</math>, <math>A</math> und <math>B</math> liegen in verschiedenen Halbebenen bezüglich <math>g</math><br />
[[Bild:Unbenannt.JPG]]
Wenn A zwischen B und B' liegt verläuft der Beweis analog zum Beweis von Fall 3b
--[[Benutzer:Jessy*|Jessy*]] 09:19, 7. Nov. 2012 (CET)


== Eindeutige Bestimmtheit von Geradenspiegelungen ==
== Eindeutige Bestimmtheit von Geradenspiegelungen ==
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==== Satz 2.2 ====
==== Satz 2.2 ====
:: Jede Geradenspiegelung ist durch die Angabe ihrer Spiegelachse eindeutig bestimmt.<br /><br />
:: Jede Geradenspiegelung ist durch die Angabe ihrer Spiegelachse eindeutig bestimmt.<br /><br />
'''Beweis'''
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--[[Benutzer:Jessy*|Jessy*]] 10:10, 16. Nov. 2012 (CET)


==== Satz 2.3 ====
==== Satz 2.3 ====
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'''Beweis'''
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--[[Benutzer:Jessy*|Jessy*]] 10:14, 16. Nov. 2012 (CET)
<!--- Was hier drunter steht muss stehen bleiben --->
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[[Category:Elementargeometrie]]
[[Kategorie: Elementargeometrie]]

Aktuelle Version vom 12. Dezember 2012, 11:50 Uhr


Ideen zur Heranführung an die Geradenspiegelung

Idee der Symmetrie

GeoGebra



Die Applikation wurde im WS 2010/11 von tutorin Anne generiert.

Verwendung eines halbdurchlässigen Spiegels

Falten

Leider sind meine Bilder von der Qualität her zu schlecht geworden, als dass sie hier veröffentlicht werden könnten. Wer hilft? --*m.g.* 13:04, 27. Okt. 2011 (CEST)

Konstruktion des Bildes eines Punktes  P bei einer Spiegelung an der Geraden  g

GeoGebra


Reduktion der großen Idee Geradenspiegelung auf: Konstruktion des Bildes eines Punktes bei einer Geradenspiegelung

Übungsaufgabe:

Es sei  P ein Punkt der Ebene der nicht zur Geraden  g dieser Ebene gehört. Erstellen Sie eine Konstruktionsbeschreibung für die Konstruktion des Bildes von  P bei der Spiegelung an  g. Begründen Sie jeweils die Korrektheit eines jeden Ihrer Konstruktionsschritte.


Konstruktion des Bildes eines Punktes  P bei der Spiegelung an einer Geraden  g, (Pg)
Nr. Beschreibung des Schrittes Genauere Beschreibung Begründung der Korrektheit des Schrittes
1. Lotgerade von P auf g Fällen des Lotes von P auf die Gerade g Existenz und Eindeutigkeit des Lotes--Beveggie 17:06, 10. Nov. 2012 (CET)
2. Lotfußpunkt L Einzeichnen des Lotfußpunktes L als Schnittpunkt der Geraden g mit der Lotgeraden von P auf g Existenz und Eindeutigkeit des Lotes, des Lotfußpunktes--Beveggie 17:06, 10. Nov. 2012 (CET)
3. IPLI auf LP- abtragen, Erhalten von P' Die Strecke IPLI wird auf dem Strahl LP- abgetragen, dadurch erhält man das Bild von P bei Spiegelung an g nämlich P' Axiom vom Lineal, Abstandsaxiom--Beveggie 17:06, 10. Nov. 2012 (CET)

Bemerkung zum Nachweis der Korrektheit des jeweiligen Schrittes: Gemeint ist eine Begründung, aus der hervorgeht, dass der jeweilige Schritt (ggf. eindeutig) ausführbar ist.

Definition des Begriffs

Definition 2.1: (Spiegelung an der Geraden  g)
Es sei  g eine Gerade. Unter der Spiegelung  Sg an der Geraden g versteht man eine Abbildung der Ebene auf sich, für die gilt: P ∉g:gistMittelsenkrechtevonPSg(P).

Und für alle Qg: Q=Q'.


Bemerkung --*m.g.* 14:46, 13. Nov. 2012 (CET)

Pg müssen wir in der Definition berücksichtigen.

Geradenspiegelungen als Bewegungen

Satz 2.1

Jede Geradenspiegelung ist eine Bewegung.

Beweis von Satz 2.1:

Es seien  A,  B zwei Punkte, die an einer Geraden  g auf ihre Bilder  A und  B gespiegelt werden.

Wir unterscheiden drei Fälle:

Bemerkung von Jessy

Jessy* 09:02, 7. Nov. 2012 (CET): Müsste man nicht jedesmal noch unterscheiden ob koll(B,A,B') oder nkoll(B,A,B') gilt?


Sie haben Recht, die Beweise verlaufen anders , wenn ABg. Sollte jedoch nicht das ganz große Problem darstellen.

Fall 1
 A,B  g

Beweis:

Nach der Def.(Geradenspiegelung) gilt: A ≡ A‘ ∧ B ≡ B‘ ⟹ |AB|=|A’B‘| q.e.d.

--Jessy* 09:53, 16. Nov. 2012 (CET)

Fall 2
 A  g,  B  g

Beweis:

In diesem Fall macht es bei der Beweisführung keinen Unterschied, ob A zwischen B und B' liegt oder nicht, da A zur Mittelsenkrechten gehört.

--Jessy* 10:04, 16. Nov. 2012 (CET)

Fall 3
 A,B  g, A und B liegen in derselben Halbebene bezüglich g

Beweis:

Fall 3.a: A liegt nicht zwischen B und B'

800

--Jessy* 09:35, 7. Nov. 2012 (CET)


Fall 3.b: A liegt zwischen B und B'

--Jessy* 10:35, 14. Nov. 2012 (CET)

Fall 4
 A,B  g, A und B liegen in verschiedenen Halbebenen bezüglich g


Wenn A zwischen B und B' liegt verläuft der Beweis analog zum Beweis von Fall 3b

--Jessy* 09:19, 7. Nov. 2012 (CET)

Eindeutige Bestimmtheit von Geradenspiegelungen

Bestimmung über die Spiegelgerade

Unmittelbar einsichtig ist der folgende Satz:

Satz 2.2

Jede Geradenspiegelung ist durch die Angabe ihrer Spiegelachse eindeutig bestimmt.

Beweis

--Jessy* 10:10, 16. Nov. 2012 (CET)

Satz 2.3

Eine Geradenspiegelung  S ist durch die Angabe eines Punktes  P und dem Bild von  S(P) eindeutig bestimmt, falls  P=S(P) gilt.


Beweis

--Jessy* 10:14, 16. Nov. 2012 (CET)