Zentrische Streckung: Beispiel Zentrische Streckung: k<0 Eine zentrische Streckung ist in einem euklidischen Raum eine Abbildung mit einem ausgezeichneten Punkt, dem Zentrum, die einem Punkt einen Punkt so zuordnet [1], dass (1) auf der Gerade liegt und (2) für eine feste Zahl ist. Vektoriell lässt sich eine zentrische Streckung beschreiben durch die Zuordnung wobei die Ortsvektoren von sind. Für erhält man die identische Abbildung (es wird kein Punkt bewegt), für erhält man die Spiegelung am Punkt und für die zu gehörige Umkehrabbildung. Zentrische Streckungen gibt es in jeder Dimension. Man rechnet leicht nach (siehe unten), dass jede Gerade stets auf eine dazu parallele Gerade abgebildet wird. Damit ist eine zentrische Streckung eine spezielle Dilatation. Die Streckung am Nullpunkt hat die einfache Form: In Koordinaten und in der Ebene:. Zentrische Streckungen sind spezielle Ähnlichkeitsabbildungen. In der synthetischen Geometrie nennt man sie auch Homothetien. [2] Neben zentrischen Streckungen gibt es axiale Streckungen, bei denen die Punkte einer Gerade, der Achse, Fixpunkte sind.
Mit dem Paar lassen sich dann auch Punkte auf der Gerade bestimmen. Hintereinanderausführung Hintereinanderausführungen [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Die Hintereinanderausführung zweier Streckungen mit demselben Zentrum ist wieder eine Streckung an. Die Streckungen mit festem Zentrum bilden eine Gruppe. Die Hintereinanderausführung zweier Punktspiegelungen an verschiedenen Zentren ist eine Parallelverschiebung in Richtung. Führt man die beiden Punktstreckungen mit den verschiedenen Zentren hintereinander aus, so ergibt sich. ist im Fall eine Parallelverschiebung in Richtung um den Vektor. Im Fall ist ein Fixpunkt und es ist. D. h. : ist eine zentrische Streckung am Punkt mit dem Streckfaktor. liegt auf der Gerade. In homogenen Koordinaten [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Die zentrische Streckung lässt sich so in eine Streckung am Nullpunkt und eine Translation zerlegen:. Ist, so wird in homogenen Koordinaten durch die folgende Matrix beschrieben (siehe homogene Koordinaten):.
k negativ ⇒ Figur und Bild liegen auf unterschiedlichen Seiten des Streckzentrums. |k| > 1 ⇒ Bild ist vergrößert. |k| < 1 ⇒ Bild ist verkleinert. Flächeninhalt des Bildes ist k 2 so groß wie Flächeninhalt der Ausgangsfigur. Die blaue Figur ist aus der roten Figur durch eine zentrische Streckung entstanden. Zeichne die Figuren in ein Koordinatensystem und ermittle das Streckzentrum Z und den Streckfaktor k. Strecke das Viereck ABCD am Streckzentrum Z mit Streckfaktor k. Streckzentrum: Streckfaktor: Gib die Koordinaten der gestreckten Figur an.
Das, was dann dabei rauskommt, ist der Streckungsfaktor. Beispiel Die gestreckte Strecke zwischen Z und A´ ist 4cm lang. Die ursprüngliche Strecke zwischen Z und A ist 2 cm lang. Wie groß ist der Streckungsfaktor? Lösung: Der Streckungsfaktor ist 4cm: 2cm=2. Also ist k=2. Müsst ihr das Streckungszentrum bestimmen, müsst ihr nur durch den ursprünglichen Punkt und dem Punkt, auf welchen dieser gestreckt wurde, eine Gerade zeichnen (z. durch A und A´). Dies macht ihr dann mit allen Punkten und dort, wo sich dann alle Geraden schneiden, ist dann das Streckungszentrum (guckt oben im Beispiel).
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