Übungsaufgaben 3 EG WS2010

Aus Geometrie-Wiki

Alle Aufgaben beziehen sich auf die ebene Geometrie.

Aufgabe 1

Beweisen Sie: Wenn die beiden Geraden  g und  h den Punkt  Z und nur den Punkt  Z gemeinsam haben, dann gilt Sh∘Sg=DZ,2|∠(g,h)|.

Gitl nicht: Sh∘Sg=DZ,∠(g,h)*2?--Tja??? 10:00, 25. Nov. 2010 (UTC) hab's gerade geändert--*m.g.* 10:19, 25. Nov. 2010 (UTC) danke

Lösung von Aufgabe 1

Wir zeigen zunächst, dass die Nacheinanderausführung Sh∘Sg überhaupt eine Drehung ist.

Hierzu brauchen wir nur zu zeigen, dass Sh∘Sg genau einen Fixpunkt hat, denn eine Bewegung ist genau dann eine Drehung, wenn sie genau einen Fixpunkt hat. Weil Z der einzige Punkt ist, der sowohl auf g als auch auf h liegt, ist er auch der einzige Fixpunkt von Sh∘Sg (Der Leser überzeuge sich davon.)

Also ist Sh∘Sg eine Drehung um den Fixpunkt Z.

Es bleibt zu zeigen, dass der Drehwinkel α dieser Drehung doppelt so groß ist wie der Winkel zwischen den beiden Geraden g und h (Reihenfolge beachten).

Hierzu reicht es zu zeigen, dass ein spezieller Punkt P mit P verschieden von Z derart durch Sh∘Sg auf P' abgebildet wird, dass der Winkel ∠P,Z,P′ doppelt so groß ist wie der Winkel zwischen den beiden Geraden g und h.

Begründung:

Aufgabe 2

Es seien  g und  h zwei zueinander parallele Geraden. Ferner sei  a eine Gerade, die senkrecht auf  g und damit auch senkrecht auf  h steht. Der Punkt  G sei der Schnittpunkt von  a mit  g und der gemeinsame Schnittpunkt von  a und  h sei mit  H bezeichnet.

Man beweise: Sh∘Sg=V2GH→.


==Beweis Aufgabe 2==

GeoGebra



Es sei  P ein Punkt der Ebene mit  P∉ g,h (Für  P∈ g oder h geht der Beweis analog)
Wir haben zu zeigen:
1.  PP″ || GH
2.  2|GH→| =|PP″|‾
3. Den Richtungssinn müssen wir, glaube ich, nicht zeigen, da klar ist, dass wir zuerst an g und danach an h spiegeln und somit klar ist, dass die "Richtung" von G nach H geht (stimmt das??)

1. Bei der Spiegelung von  P an  g erhalten wir den Lotfußpunkt  L1. Bei der Spiegelung von  P′ an  h erhalten wir den Lotfußpunkt  L2.
Somit sind α,β,γ,δ alle rechte Winkel und wir erhalten das Rechteck GHL1L2‾.

Daraus folgt, dass  L1L2 || GH, woraus man folgern kann, dass  PP″ || GH
2.
Beweis

Beweisschritt Begründung
1) GH→≅L1L2‾
2) |L1L2‾| = |L1P′‾| + |P′L2‾| Zwischenrelation (gilt nur für die Annahme, dass P in einer anderen Halbebene bezüglich g liegt wie h, für die anderen Fälle müsste der Beweis aber ähnlich ablaufen.)
3)  2|L1P′‾| = |PP′‾| ,  2|P′L2‾| = |P′P″‾| Definition Geradenspiegelung
4)  |PP″‾| = 2|L1L2‾| = 2|GH‾| (1), (2), (3)

- Steph85




Aufgabe 3

Es seien  Z1 und  Z2 zwei nicht identische Punkte. Ferner seien die Winkel  α2 und  β2 supplementär.

Man beweise: DZ2,β∘DZ1,α=V2Z1Z2→.

Beweis

Ist dieser Satz überhaupt korrekt?
--Tja??? 18:19, 28. Nov. 2010 (UTC) Ich denke nicht. Zwar ist das Ergebnis zweier solcher Drehungen eine Verschiebung, die Richtung ist jedoch eine andere und die Länge ist auch eine andere(außer α=β=180). Hier ein Gegenbeispiel:

GeoGebra


A und das Bild der Verschiebung stimmen nicht über ein!