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Geometrie mit Spaß lernen
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Strecken ohne Schrecken 2
Abbildungsvorschrift
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ab Jahrgangsstufe 9 ( erstellt 7. Dezember 2006 ff., überarbeitet am 5. April 2008) |
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Unser Thema hier ist die Abbildungsvorschrift der zentrischen Streckung und die handwerkliche Durchführung. Fassen wir noch einmal zusammen, was wir auf der letzten Seite gelernt haben:
Punkte und Figuren (z.B. Dreiecke) der Zeichenebene lassen sich durch zentrische Streckung auf Bildpunkte und Bildfiguren der Ebene abbilden. Eine zentrische Streckung wird festgelegt durch Angabe eines Streckungszentrums Z und eines Streckungsfaktors k.
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Man schreibt:  |
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Gelesen wird das so: Der Urpunkt P wird mit dem Zentrum Z und dem Streckungsfaktor k auf den Bildpunkt P' abgebildet.
Diese Schreibweise mit dem Abbildungspfeil oben kennst Du hoffentlich noch von den anderen Abbildungen. Über dem Abbildungspfeil stehen immer die Kennzeichen/Bestimmungsstücke einer Abbildung, hier eben bei der zentrischen Streckung Z und k. Soll ich einen kleinen Test mit Dir machen. Oh ja, das machen wir, das gefällt mir jetzt. Welche Abbildung beschreibt die Kurzschreibweise unten?
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Gut Du hast den Test bestanden. Ja es handelt sich hier um die Drehung des Dreiecks ABC um den Drehpunkt D mit einem Drehwinkel von 90°. Was steht demnach bei einer Achsenspiegelung auf dem Abbildungspfeil? Richtig, die Spiegelachse. Und wie ist es bei einer Parallelverschiebung? Dort ist es der Verschiebungsvektor. Soviel zu dieser Schreibweise. |
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Nun kommen wir zur Abbildungsvorschrift. Das Wort Abbildungsvorschrift ist ein ziemlich großkotziges Wort für ein "Kochrezept". Was anderes ist es nämlich nicht. Wir besprechen jetzt das Kochrezept für die zentrische Streckung. Was brauchen wir für Zutaten? Wir brauchen:
- einen Urpunkt P
- ein Streckunszentrum Z
- einen Streckungsfaktor k
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Klicke unten auf 1,2 usw. um meine Plaudereien am Rande einzublenden. |
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| Nr. 1 |
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Du schaust Dir das Arbeitsblatt links an und denkst tief nach. Wie habe ich das gemacht?
Mit der Maus kannst Du die Punkte Z und P beliebig bewegen. Der Bildpunkt P' lässt sich nur auf der der unsichtbaren Geraden ZP ziehen. Bitte probiere es links ausgiebig aus. Versuche alle möglichen Lagen von Z und P. Was stellst Du fest?
Stelle das Arbeitsblatt bitte so ein, dass gilt:
= 2 cm und
k = 2.
Was gilt dann für ?
= 4 cm
P' ist bei k = 2 doppel so weit von Z entfernt wie P. Bei k = 5 wäre es fünfmal soviel. Wähle = 1 cm und k = 5.
Du musst halt ein wenig spielen. Kannst du das?
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| Nr. 4 |
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Damit Du beim Essen die Bratwurst nicht hervorwürgst muss das Minuszeichen weg. Ja, ja, Du Schlaumeier einfach weglassen, das geht nicht.
Wir brauchen ein Betragzeichen!

Wenn Du den Streckungsfaktor k berechnen willst, musst Du Streckenlängen messen oder ebenfalls berechnen. Du kannst also nur den Betrag vom Streckungsfaktor k berechnen. Das Vorzeichen musst Du durch Hingucken bestimmen. Du weißt nicht, was das Betragzeichen bedeutet? Wie bist Du in 9. Klasse gekommen? 'tschuldigung, aber immer wieder bei Adam und Eva anzufangen geht mir gewaltig auf... nein ich sage es nicht, weil es unanständig wäre. Also gut ich erkläre es Dir am rechten Rand.
Ich schlage vor, Du probierst links noch ein wenig, vor der Zusammenfassung.
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| Nr. 3 |
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So hier wollen wir uns einmal mit negativen Streckungsfaktoren beschäftigen.
Versuche links P' so zu ziehen, dass ein negativer Streckungsfaktor entsteht.
Du ziehst P' in Richtung Z und über Z hinaus. Was stellst du fest?
Bei negativem Streckungsfaktor k liegen der Urpunkt P und der Bildpunkt P' auf verschiedenen Seiten von von Z!
Was müssen wir an unserer Abbildungsgleichung ändern, damit sie für beide Fälle gilt? Es gibt keine negativen Längen. Jedenfalls nicht in unserem Universum. Stell Dir einmal vor eine Bratwurst hätte die Länge von - 20 cm. Beim Essen würgst Du sie hervor und wenn Du kotzt, schlingst Du sie hinunter. 'tschuldigung, ich mag solche Scherze. Lassen wir das, was musst Du an der Abbildungsgleichung ändern?
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| Nr. 2 |
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Wie findest du den Bildpunkt P' auf Papier?
Du zeichnest die Halbgerade (=Strahl) [ZP. Bei k = 2 und
= 2 cm misst du von Z aus 4 cm ab. Das ist alles!
1. Urpunkt, Bildpunkt und Streckungszentrum liegen auf einer Geraden.
2. Jeder Strecke [ZP] wird eine Bildstrecke [ZP'] so zugeordnet, dass gilt:

Ich weiße daraufhin, dass wir hier über positive k reden. Du erinnerst Dich an die Camera obscura? Ihre Funktionsweise lässt sich mathematisch nur beschreiben, wenn wir auch negative k zu lassen und dann, ja dann müssen wir oben an der Abbildungsgleichung etwas ändern.
Gewöhne Dich an das Wort "Abbildungsgleichung", das Ding heißt nun mal so.
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| Nr. 5 |
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Wenn Du selbst eine zentrische Streckung durchführen willst, dann gilt:
k > 1: Du verbindest Z mit P und verlängerst die Strecke [ZP] über P hinaus. Und dann musst Du durch Messen P' finden, nachdem Du gerechnet hast.
0<k<1: P' liegt zwischen Z und P. Wenn Du es noch nicht ausprobiert hast, dann aber dalli.
k<0: Du verbindest Z mit P und verlängerst die Strecke [ZP] über Z hinaus. Und dann halt wieder messen, nachdem Du gerechnet hast.
Unter dem Arbeitsblatt folgen noch ein paar kleine Aufgäbchenlein.
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Aufgabe 1:
Bestimme durch Zeichnung die Koordinaten des Bildpunktes P'.
a) P(-4/1) ; Z(-1/0) ; k = 2,5
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Wenn Du mit der Maus über P' gehst, werden Dir die Koordinaten von P' angezeigt. Du kannst sie dann mit Deiner Zeichnung vergleichen.
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b) P(1/0) ; Z(2/4) ; k = 0,5 |
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c) P(3/-1) ; Z(5/2) ; k = 2 |
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d) P(-2/2) ; Z(0/3) ; k = 3 |
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e) So jetzt habe ich vor Dein Hirnschmalz einem ultimativen Test zu unterziehen:
Gib für die Aufgaben a) - d) jeweils den Streckungsfaktor an, mit dem Du den Bildpunkt durch zentrische Streckung wieder auf den Urpunkt abbilden kannst.
Du verstehst nur Bahnhof? Nein, Du sollst nicht verreisen. Also hör zu! Wir vertauschen Urpunkt und Bildpunkt. P' ist jetzt der Urpunkt und P ist der Bildpunkt. Ja, ist schon gut, ich weiß Urpunkte bezeichnet man nicht mit P'. Es ist halt eine Ausnahme, bitte! Du sollst einfach einmal rückwärts denken. Denke tief nach bis es schmerzt.
Es schmerzt schon, na gut hier ein erster Tipp. Benutze Deine Messergebnisse und und berechne den Rückwärts-Streckungsfaktor und vergleiche ihn mit dem Hinwärts-Streckungsfaktor. Dann kommst Du vielleicht auf den rechnerischen Zusammenhang zwischen beiden.
Falls das nach tiefem, tiefem Nachdenken nicht der Fall ist, klicke unten auf Tipp.
Tipp: |
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Betrachte die Abbildungsgleichung
= |k| *
Da alle "k"s positiv waren kannst Du das Betragzeichen weglassen.
= k * 
Wie musst Du diese Gleichung umformen, wenn P das Bild ist? Was ist also Dein Rückwärts-Streckungsfaktor? |
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Lösungen: |
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a) rückwärts-k = 0,4
b) rückwärts-k = 2
c) rückwärts-k = 0,5
d) rückwärts-k = 1/3 |
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Diese Seite wurde zuletzt am
Dienstag 15 September, 2009 21:41
geändert.
© 2002 Wolfgang Appell
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| Was ist der Betrag einer Zahl? |
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|+4| = 4
|-4| = 4
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Du solltest Dir links und rechts von Deinen Ohren vielleicht auch Betragstriche anbringen, dann bleibt Dir gar nichts anderes übrig als positiv zu denken, so wie Jack in the Box.
Ich beliebe zu scherzen, vielleicht kommst Du auch noch dahinter! |
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Aufgabe 2:
So kann man einen Punkt P durch zentrische Streckung mit dem Zentrum Z und dem negativen Streckungsfaktor k = -0,5 abbilden. |
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Zeichne die Halbgerade [ZP und miss die Länge  |
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Trage von Z aus die 0,5 fache Länge von auf der Halbgeraden [PZ ab. Du erhältst den Bildpunkt P'. |
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Platzbedarf:
-6< x < 5
-3< y < 4 |
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| a) P(0/1) ; Z(-1,5/1) ; k = - 2,5 |
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Wenn Du mit der Maus über P' gehst, werden Dir die Koordinaten von P' angezeigt. Du kannst sie dann mit Deiner Zeichnung vergleichen.
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| b) P(3,5/2) ; Z(1/0,5) ; k = -2 |
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| c) P(0/2,5) ; Z(3/3) , k = - 0,5 |
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| d) P(4,5/-1) ; Z(2,5/-1) , k = -3 |
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