Geradenspiegelungen als Bewegungen mit genau einer Fixpunktgeraden (2010)

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Inhaltsverzeichnis

Satz 4.1

Jede Geradenspiegelung besitzt genau eine Fixpunktgerade.

Beweis von Satz 4.1

Die folgende Beweisführung wurde von User Shaun15am 02.11. in morgentlicher Frühe geführt. Vielen dank dafür. (Aus Gründen der Übersicht habe ich ein wenig umformatiert. --*m.g.* 14:21, 2. Nov. 2010 (UTC))

1.Existenz

Es sei g eine Gerade und A, B, C drei voneinander verschiedene Punkte. Weiter möge gelten A, B nicht Є g und C Є g. Zz: Bei Spiegelung an g wird P auf P` abgebildet. Nach Def. Spiegelung wird C auf C` abgebildet und A auf A`. Da P Є g wird P` ebenfalls auf g abgebildet. Sodass gilt: |AP|=|A`P`|, |CP|=|C`P`| und |AC|=|A`C`|. Bleibt zz: P = P`. Dies folgt unmittelbar aus der Abstandstreue von Bewegungen. Angenommen P` würde nicht mit P zusammenfallen, so gäbe es drei Möglichkeiten. 1. |AP|=|A`P`| aber |CP|≠|C`P`| oder 2. |CP|=|C`P`| aber |AP|≠|A`P`| oder 3. |AP|≠|A`P`| aber |CP|≠|C`P`|. Jede dieser Möglichkeiten währe ein Wiederspruch zur Abstandstreue. Daraus folgt. P = P` Daraus folgt. g ist Fixpunktgerade (demnach gibt es Fixpunktgeraden bei einer Spiegelung)

2.Bei einer Spiegelung gibt es höchstens eine Fixpunktgerade

Es seien zwei Geraden g und h mit A, B Є g und C, D Є h. Im Folgenden betrachten wir die Spiegelung an g. Es gibt drei Fälle: 1. g identisch h: g = h also ein und dieselbe und somit eine Fixpunktgerade. 2. g parallel zu h: nach Def. ist g Mittelsenkrechte von |CC`| und |DD`|. |CD| verschieden von |C`D`|. also ist h keine Fixpunktgerade. Bleibt nur g. Also auch hier nur eine Fixpunktgerade. 3. g ∩ h ={P}: P ist Fixpunkt auf g und auf h. (Bew.1.Existenz) Nach Def. ist g Mittelsenkrechte von |CC`| und |DD`|. Somit ist kein weiterer Punkt von h Fixpunkt. Also bleibt g wieder einzige Fixpunktgerade.


Satz 4.2

Wenn eine Bewegung \ \phi genau eine Fixpunktgerade \ g hat, so ist sie die Spiegelung an \ g.

Beweis von Satz 4.2