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Abbildung eines Punktes durch Drehung um den Ursprung

Der Punkt A(x|y) wird um den Drehpunkt Z(0|0) mit dem Drehwinkelmaß α gedreht. () Gesucht ist die Abbildungsgleichung, d.h. ein Ausdruck für x' bzw. y', in den man die Koordinaten x bzw. y und den Drehwinkel α einsetzen kann. Die Zeichnung und die folgenden Schritte helfen dir, die Abbildungsgleichung herzuleiten.
  • Die Zeichnung zeigt die Drehung von A auf A'.
  • Die Zeichnung ist ergänzt durch 2 rechtwinklige Dreiecke ZQA und ZPA'.
  • Die Katheten der Dreiecke sind entsprechend der Punktkoordinaten beschriftet.
  • Die Hypotenusen der Dreiecke sind gleich lang (z LE).

Schritt 1:

Betrachte das Dreieck ZQA.

  • Stelle eine Gleichung für und eine Gleichung für auf.
  • Lösen anschließend nach x bzw. y auf.

Schritt 2:

Betrachte das Dreieck ZPA'.

  • Stelle eine Gleichung für und eine Gleichung für auf.
  • Löse anschließend nach x' bzw. y' auf.
  • Wende die Additionstheoreme auf bzw. an.
  • Multipliziere aus.

Schritt 3:

Die Terme bzw. kommen in den Ergebnissen beider Schritte vor. Setze die Ergebnisse aus Schritt 1 in die Ergebnisse aus Schritt 2 ein.

Musteraufgabe:

Der Punkt A(6|2) wird um Z(0|0) mit dem Drehwinkelmaß α=36° auf den Punkt A' gedreht. Berechne die Koordinaten des Punktes A'.

Aufgabe zum gleichseitigen Dreieck

Die Punkte A(0|0) und B(6|–3) sind Eckpunkte des gleichseitigen Dreiecks ABC. Berechne die Koordinaten des Punktes C. (Diese Aufgabe knüpft an die Lernumgebung "Gleichseitiges Dreieck durch Abbildung (A2)" an.