Zentrische Streckung/Abbildung durch zentrische Streckung: Unterschied zwischen den Versionen

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{{Lernpfad-M|
{{Box|1=Abbildung durch zentrische Streckung|2=
===Abbildung durch zentrische Streckung===
[[Bild:Porzelt_Zentrische_Streckung.jpg|right|250px]]
}}
In diesem Lernpfad durchläufst du 6 Stationen.
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Unten siehst du alle Stationen in einer Übersicht.
[[Bild:Porzelt_Zentrische_Streckung.jpg|center]]
Die 6. Station ist eine Station für Profis mit extra Informationen.|3=Lernpfad}}
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{{Abbildungen durch zentrische Streckung}}
 
 
==1. Station: Ähnlichkeitsabbildung==
==1. Station: Ähnlichkeitsabbildung==
:Hier siehst du Panto mit einer Taschenlampe. Schalte die Taschenlampe ein, dann leuchtet
:sie direkt auf einen grünen Strohhalm. An der Wand entsteht dabei ein Schatten.
:Verschiebe Panto näher an den Strohhalm heran, oder weiter von dem Strohhalm weg.
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<ggb_applet height="500" width="800" showResetIcon="true" filename="Porzelt_Taschenlampe.ggb" />
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:'''''Lies die folgenden Beobachtungen konzentriert durch und hake die richtigen Aussagen ab:'''''


<br>
Hier siehst du Panto mit einer Taschenlampe. Schalte die Taschenlampe ein, dann beleuchtet
sie direkt einen grünen Strohhalm. An der Wand entsteht dabei ein Schatten.
Schiebe Panto näher an den Strohhalm heran und dann weiter von dem Strohhalm weg!
 
<ggb_applet height="500" width="800" showResetIcon="true" id="eamfm2tn" />
 
'''Lies die folgenden Beobachtungen konzentriert durch und setze einen Hacken bei den richtigen Aussagen:'''
<div class="multiplechoice-quiz">
<div class="multiplechoice-quiz">
'''Wie ändert sich der Schatten durch das Verschieben?'''
'''Wie ändert sich der Schatten durch das Verschieben?'''
(Je '''näher''' Panto mit der Taschenlampe auf den Strohhalm leuchtet, desto '''größer''' ist der Schatten.)
(Je '''näher''' Panto mit der Taschenlampe auf den Strohhalm leuchtet, desto '''größer''' ist der Schatten.)
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(Je '''weiter''' Panto mit der Taschenlampe von dem Strohhalm entfernt ist, desto '''kleiner''' ist der Schatten.)
(Je '''weiter''' Panto mit der Taschenlampe von dem Strohhalm entfernt ist, desto '''kleiner''' ist der Schatten.)
(!Je '''weiter''' Panto mit der Taschenlampe von dem Strohhalm entfernt ist, desto '''größer''' ist der Schatten.)
(!Je '''weiter''' Panto mit der Taschenlampe von dem Strohhalm entfernt ist, desto '''größer''' ist der Schatten.)
</div>


</quiz>
:'''''Den folgenden Text musst du genau durchlesen, denn am Ende wirst du darüber abgefragt.'''''
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[[Bild:Porzelt_Panto-1.jpg|right]]
<div style="border: 2px solid #ffd700; background-color:#ffffff; padding:7px;">
{{Box|1=Merke|2=
:Der Strohhalm wird  als '''Urbild''' und der Schatten als '''Bild''' bezeichnet.  
:Der Strohhalm wird  als '''Urbild''' und der Schatten als '''Bild''' bezeichnet.  
:Wie man sieht haben der Strohhalm und der Schatten verschiedene Größen, doch sie sind sich ähnlich.
:Wie man sieht, unterscheiden sich der Strohhalm und der Schatten nur in ihrer Größe aber nicht in ihrer Form.
:Deshalb spricht man von einer '''Ähnlichkeitsabbildung'''.  
:Sie sind sich ähnlich. Deshalb spricht man hier von einer '''Ähnlichkeitsabbildung'''.  
:Die Vergrößerung geht von einem Zentrum, in unserem Beispiel der Taschenlampe, aus. Man spricht hierbei von  
:Die Vergrößerung geht von einem Zentrum, in unserem Beispiel der Taschenlampe, aus. Man spricht hierbei von  
:einer '''zentrischen Streckung'''. Das '''Streckungszentrum''' wird mit '''Z''' bezeichnet.
:einer '''zentrischen Streckung'''. Das '''Streckungszentrum''' wird mit '''Z''' bezeichnet.
:Urbild, Bild und Streckungszentrum liegen auf den Lichtstrahlen, die von der Taschenlampe ausgehen. Diese
:Urbild, Bild und Streckungszentrum liegen auf den Lichtstrahlen, die von der Taschenlampe ausgehen. Diese
:Lichtstrahlen sind '''Halbgeraden'''.
:Lichtstrahlen sind '''Halbgeraden'''.|3=Merksatz}}
</div>
<br>
:[[/Hier kannst du weitere Beispiele einer zentrischen Streckung sehen/]]
<br>
 
==2. Station: Streckungsfaktor==
:In dem nächsten Fall ist das Urbild ein Dreieck, dass du zentrisch strecken kannst, indem du an dem Schieberegler ziehst.
:Der Schieberegler durchläuft die positiven Zahlen von k=0 bis k=3.
<div style="border: 2px solid #00CD00; background-color:#ffffff; padding:7px;">
{| <br>
|<ggb_applet height="320" width="700" showResetIcon="true" filename="Porzelt_positiverStreckungsfaktor.ggb" />||'''Was verändert sich? Orientiere dich dabei an diesen Fragen:'''
<quiz display="simple">
 
{'''Auf welcher Seite von Z liegen das Urbild und das Bild?'''}
+auf derselben Seite
-auf verschiedenen Seiten
 
{'''Was liegt bei k>1 vor?'''}
+eine Vergrößerung
-eine Verkleinerung
-die Identität
 
{'''Was liegt bei 0<k<1 vor?'''}
-eine Vergrößerung
+eine Verkleinerung
-die Identität
 
{'''Was liegt bei k=1 vor?'''}
-eine Vergrößerung
-eine Verkleinerung
+die Identität
 
{'''Was passiert wenn k=0 ist?'''}
+es erfolgt '''keine''' zentrische Streckung
-es erfolgt '''eine''' zentrische Streckung
 
</quiz>
|}
</div>
<br>
 
<br>
:Was sind die Unterschiede, wenn du dieses Dreieck zentrisch streckst? Dieses mal durchläuft der
:Schieberegler die negativen Zahlen von k=-3 bis k=0.
<br>
<div style="border: 2px solid #00CD00; background-color:#ffffff; padding:7px;">
{| <br>
|<ggb_applet height="400" width="750" showResetIcon="true" filename="Porzelt_negativerStreckungsfaktor.ggb" />||'''Was verändert sich? Orientiere dich dabei an diesen Fragen:'''
<quiz display="simple">
 
{'''Auf welcher Seite von Z liegen das Urbild und das Bild?'''}  
-auf derselben Seite
+auf verschiedenen Seiten
 
{'''Was liegt bei k< -1 vor?'''}  
+eine Vergrößerung
-eine Verkleinerung
-die Identität
-eine Spiegelung


{'''Was liegt bei 0>k> -1 vor?'''}
-eine Vergrößerung
+eine Verkleinerung
-die Identität
-eine Spiegelun)


{'''Was liegt bei k= -1 vor?'''}
-eine Vergrößerung
-eine Verkleinerung
-die Identität
+eine Spiegelung


</quiz>
|}
</div>
<br>
<br>
:Um herauszufinden was das k bedeutet, musst du dir jetzt bei dieser zentrischen Streckung anschauen, wie
:sich die Streckenlängen verändern, wenn du k veränderst. Dazu musst du dir die Streckenlängen anzeigen lassen.
<br>
<div style="border: 2px solid #00CD00; background-color:#ffffff; padding:7px;">
{| <br>
|<ggb_applet height="400" width="850" showResetIcon="true" filename="Porzelt_Streckungsfaktor.ggb" />||'''Was verändert sich? Orientiere dich dabei an diesen Fragen:'''
<quiz display="simple">


{'''Wie verändert sich die Streckenlänge <span style="text-decoration: overline;">ZB</span>?'''}
[[Bild:Porzelt_PanDiAuto.jpg‎|left|250px]]
+Sie bleibt immer gleich.
-Sie ist variabel.


{'''Wie verändert sich die Streckenlänge <span style="text-decoration: overline;">ZB'</span>?'''}
'''Panto und Dia machen eine Spritztour, um die zentrische Streckung im Alltag zu finden. Was die beiden entdeckt haben, siehst du auf der nächsten Seite.'''
-Sie bleibt immer gleich.
+Sie ist variabel.


{'''Wie verhält sich k?'''}
-Es bleibt immer gleich.
+Es ist variabel.


</quiz>
{{Fortsetzung|weiter=Exkurs: Weitere Beispiele einer zentrischen Streckung|weiterlink=/Weitere Beispiele}}
|}
</div>
<br>


:Hier kannst du deine Vermutung mit der von Dia vergleichen:
:{{Lösung versteckt|Die Bildstrecken sind jeweils <nowiki>|k|</nowiki>-mal so lang wie die Urbildstrecken.}}
<br>
<div style="border: 2px solid #ffd700; background-color:#ffffff; padding:7px;">
:'''k''' bezeichnet man als den '''Streckungsfaktor'''. Er gibt den Maßstab an, in dem das Bild vergrößert wurde.
</div>
<br>


==3. Station: Berechnung der Streckenlängen und des Streckungsfaktors==
:Wie ihr in der 2. Station schon herausgefunden habt ist die Bildstrecke |k|-mal so lang wie die Urbildstrecke.
:Geometrisch bedeutet dies: <span style="text-decoration: overline;">ZP'</span> = |k| ∙ <span style="text-decoration: overline;">ZP</span>
<br>


<div class="lueckentext-quiz">
[[Kategorie:Mathematik-digital]]
<span style="text-decoration: overline;">P'Q'</span> = |k| ∙ <span style="text-decoration: overline;">PQ</span> <br>
[[Kategorie:Sekundarstufe 1]]
<math>\Leftrightarrow </math><span style="text-decoration: overline;">P'Q'</span> = '''|k|''' ∙ <span style="text-decoration: overline;">ZQ</span> - |k| ∙ '''<span style="text-decoration: overline;">ZP</span>'''<br>
[[Kategorie:Lernpfad]]
<math>\Leftrightarrow </math><span style="text-decoration: overline;">P'Q'</span> = |k| ∙ ('''<span style="text-decoration: overline;">ZQ</span>''' - '''<span style="text-decoration: overline;">ZP</span>''')<br>
[[Kategorie:Zentrische Streckung]]
<math>\Leftrightarrow </math><span style="text-decoration: overline;">P'Q'</span> = |k| ∙ '''<span style="text-decoration: overline;">PQ</span>'''
[[Kategorie:Interaktive Übung]]
</div>
[[Kategorie:GeoGebra]]
 
==4. Station: Zusammenfassung==
:Schreibe dir diese Zusammenfassung in dein Heft.
<div style="border: 2px solid #FF0000; background-color:#ffffff; padding:7px;">
'''Abbildungsvorschrift der zentrischen Streckung'''<br>
Wenn eine Vergrößerung von einem Zentrum ausgeht, dann spricht man von einer '''zentrischen Streckung'''. <br>
Sie wird festgelegt durch Angabe eines '''Streckungszentrums Z''' und eines '''Streckungsfaktors k'''. (Kurz: )<br>
Der '''Urpunkt P''', der '''Bildpunkt P'''' und das Streckungszentrum Z liegen auf einer Geraden. <br>
Es gilt: <span style="text-decoration: overline;">ZP'</span> = |k| ∙ <span style="text-decoration: overline;">ZP</span> <br>
Bei |k|>1 liegt eine Vergrößerung, bei 0<|k|<1 eine Verkleinerung vor. <br>
Wenn k=1 ist liegt die Identität vor, bei k= -1 eine Spiegelung. <br>
Für k>0 gilt: Urpunkt und Bildpunkt liegen auf der gleichen Seite von Z. <br>
Für k<0 gilt: Urpunkt und Bildpunkt liegen auf verschiedenen Seiten von Z. <br>
</div>
<br>
 
==5. Station: Übung==
<div class="schuettel-quiz">
:Das Bild zeigt eine '''zentrische''' '''Streckung'''.
</div>
<div style="border: 2px solid #00CD00; background-color:#ffffff; padding:7px;">
{| <br>
|[[Bild:Porzelt_Taschenlampe_Quiz.jpg|center]]
|<div class="kreuzwort-quiz">
{|
|-
| Streckungsfaktor || Was kann man mit Hilfe des Schiebereglers (A) einstellen?
|-
| Streckungszentrum || Was stellt die Taschenlampe (B) dar?
|-
| Halbgerade || Was ist der Lichtstrahl (C)?
|-
| Urbild || Als was kann man den Strohhalm (D) noch bezeichnen?
|-
| Bild || Als was kann man den Schatten (E) noch bezeichnen?
|}
</div>
|}
</div>

Aktuelle Version vom 23. April 2022, 15:49 Uhr

Abbildung durch zentrische Streckung
Porzelt Zentrische Streckung.jpg

In diesem Lernpfad durchläufst du 6 Stationen. Unten siehst du alle Stationen in einer Übersicht.

Die 6. Station ist eine Station für Profis mit extra Informationen.


Abbildungen durch zentrische Streckung
Porzelt Streckenlänge.jpg
  1. Ähnlichkeitsabbildungen
  2. Streckungsfaktor
  3. Berechnung der Streckenlängen und des Streckungsfaktors
  4. Zusammenfassung
  5. Übung
  6. Wissenswertes


1. Station: Ähnlichkeitsabbildung

Hier siehst du Panto mit einer Taschenlampe. Schalte die Taschenlampe ein, dann beleuchtet sie direkt einen grünen Strohhalm. An der Wand entsteht dabei ein Schatten. Schiebe Panto näher an den Strohhalm heran und dann weiter von dem Strohhalm weg!

GeoGebra

Lies die folgenden Beobachtungen konzentriert durch und setze einen Hacken bei den richtigen Aussagen:

Wie ändert sich der Schatten durch das Verschieben? (Je näher Panto mit der Taschenlampe auf den Strohhalm leuchtet, desto größer ist der Schatten.) (!Je näher Panto mit der Taschenlampe auf den Strohhalm leuchtet, desto kleiner ist der Schatten.) (Je weiter Panto mit der Taschenlampe von dem Strohhalm entfernt ist, desto kleiner ist der Schatten.) (!Je weiter Panto mit der Taschenlampe von dem Strohhalm entfernt ist, desto größer ist der Schatten.)

Den folgenden Text musst du genau durchlesen, denn am Ende wirst du darüber abgefragt.
Porzelt Panto-1.jpg

Merke
Der Strohhalm wird als Urbild und der Schatten als Bild bezeichnet.
Wie man sieht, unterscheiden sich der Strohhalm und der Schatten nur in ihrer Größe aber nicht in ihrer Form.
Sie sind sich ähnlich. Deshalb spricht man hier von einer Ähnlichkeitsabbildung.
Die Vergrößerung geht von einem Zentrum, in unserem Beispiel der Taschenlampe, aus. Man spricht hierbei von
einer zentrischen Streckung. Das Streckungszentrum wird mit Z bezeichnet.
Urbild, Bild und Streckungszentrum liegen auf den Lichtstrahlen, die von der Taschenlampe ausgehen. Diese
Lichtstrahlen sind Halbgeraden.



Porzelt PanDiAuto.jpg

Panto und Dia machen eine Spritztour, um die zentrische Streckung im Alltag zu finden. Was die beiden entdeckt haben, siehst du auf der nächsten Seite.


Exkurs: Weitere Beispiele einer zentrischen Streckung
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