几何和地形
Fakultät für Mathematik公司
慕尼黑理工大学

Zu H41:Komposition von Bewegungen先生

Im$\R^2$sei-ein Dreieck mit den Seiten a,b,c>0 und den Winkeln$\alpha,\beta,\gamma$gegeben。Ohne Einschränkung seien dabei die Ecken A=(0;0),B=(c;0)und c=(B cos$\alpha$;B sin$\alha$)bezogen auf eine正交基des$\R^2$gewählt,siehe Figur。Ferner bezeichne$\sigma_g$die Achsenspiegelung and der Geraden$g{}$und$\delta_{Z,\varphi}$die Drehung um$Z{}$mit dem Winkel$\varphi$im Uhrzeigersinn。

1) Begründen Sie,warum$\delta_{C,2\gamma}\circ\delta_{B,2\beta}\circ\delta_{A,2\alpha}$die Identität ist。
2) Zeigen Sie,dass die Abbildung$\kappa:=\sigma_a\circ\sigma_b\circ\sigma_c$eine Spiegelung and der Verbindungsgerade$g{}$der Höhenfußpunkte$H_c$und$H_a$加上eine Verschiebung$s_{}$parallel zu$g{{}$,还有eine Gleitspeigelung ist。舒布维克多最佳成绩。

Lösung:1)瓦赫勒$\delta_{A,2\alpha}=\sigma_c\circ\sigma-b,\delta_{b,2\beta}=\sigma_A\circ\sigma_c,\delta_{c,2\gamma}=\sigma_b\circ\ sigma_A$
$\Rightarrow\delta_{C,2\gamma}\circ\delta_{B,2\beta}\circ\delta_A,2\alpha}$=$(\sigma_B\circ\sigma_A)\circσ_B=id$

洛桑。2) Die Komposition dreier Spiegelungsmatrizen is in der Ebene wieder eine SpiegeLungsmattrix,d.h.公司:
Die Komposition der drei Geradenspiegelungen is analysis isch eine Spiegelung$\sigma_f$an einer Geraden$f_{}$durch den Ursprung O加eine Translation$\tau_t$mit einer orientierten Schiebstrecke$t_{}$。
Zerlegt man$t_{}$orthogonal zu$g$in$t=u+s$,所以是$\tau_u\circ\sigma_f$die Spiegelung an einer Geraden$g||f$im orientierten Abstrand$u/2$von O,vgl。Achsenspiegelung公司$\Rightarrow\quad\kappa=\tau_s\circ\tau_f\circ\sigma_f=\tau_s\circ\sigma_g$ist eine Gleitspiegelung$\gamma_{g,s}$mit Achse$g$mit Schubvektor$s||g$。
Für$s=0$表示Gleitspiegelung einfach eine Achsenspiegelong和$g{}$。Es gilt also der Satz公司:

Ebene公司的董事会成员是Gleitspiegelung公司的董事会成员。

Eigenschaften von Gleitspegelungen:

Anwendung zur Bestimmung von$\kappa$:

Bezeichne$x'=\sigma_c(x),x''=\sigama_b(x')=(\sigma_b\circ\sigma_c)(x)$und$x''=\sigma_a(x'')=(\sigma-a\circ\sigma _b\circ\sigama_c)(x)=\kappa(x)$

Betrachte die Bilder$A“”=\kappa(A)$von$A_{}$und$F“”=\ kappa$

$\Rightarrow$$H_a=M_{AA''}$und$H_c=M_}FF''}=M__{c'c}$liegen auf der Achse$g_{}$。

Da die Punkte$H_a$und$H_c$auf dem Thaleskreisüber der Strecke$AC$liegen,是Viereck$AH_c H_a c$ein Sehnenvireck und damit der Winkel$<)BH_cH_a=\gamma$。

Den Schubvektor$s_{}||g$erhält-min mit Hilfe des Spiegelpunktes$A^*=\sigma_g(A)$als$s_}=A^*A$。