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Achsenspiegelung an Ursprungsgeraden: Abbildungsmatrix

Image
Der Punkt A(x|y) wird durch Achsenspiegelung an der Ursprungsgeraden s auf den Punkt A'(x'|y') abgebildet. Die Spiegelachse s bildet mit der positiven x-Achse den Winkel mit dem Maß α. Ziel: Matrixform der Abbildungsgleichung der Achsenspiegelung an einer Ursprungsgeraden. Die Zeichnung und die folgenden Schritte helfen dir:
  • Die Zeichnung zeigt die Abbildung von A auf A'.
  • Die Zeichnung ist ergänzt durch 2 rechtwinklige Dreiecke OQA und ORA'.
  • Die Katheten der Dreiecke sind entsprechend der Punktkoordinaten beschriftet.
  • Die Hypotenusen der Dreiecke sind gleich lang (z LE).

Schritt 1:

Betrachte das Dreieck OQA. (Bearbeite die Schritte 1 bis 4 in deinem Heft Toolbar Image.)

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

Schritt 2:

Betrachte das Dreieck ORA'.

  • 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. Du erhältst die Abbildungsgleichung in Koordinatenform.

Schritt 4:

Schreibe die Abbildungsgleichung in Matrixform.

Musteraufgabe

Der Punkt A(5|1) wird durch Achsenspiegelung an der Ursprungsgeraden s: auf den Punkt A'(x'|y') abgebildet. Berechne die Koordinaten des Bildpunktes A'. ()