Zentrische Streckung/Eigenschaften der zentrischen Streckung

Vorlage:Lernpfad-M

1. Station: Fixelemente

Für k$\not=$1 gilt:

Das Streckungszentrum Z ist Fixpunkt, da es immer auf sich selbst abgebildet wird.

Betrachte das Bild und überleg dir, wie die Geraden f' und g' verlaufen, wenn man f und g an dem Zentrum Z zentrisch streckt.

Datei:Porzelt Fixgerade.jpg

Hier kannst du deine Lösung mit der von Dia vergleichen:

f' wird auf f und g' wird auf g abgebildet. Geometrisch bedeutet dies: f=f' und g=g'.

Panto will auch etwas dazu sagen. Lass es dir anzeigen:

Vorlage:Versteckt

2. Station: Geradentreue und Parallelentreue

• Geradentreue bedeutet, wenn das Bild einer Geraden ebenfalls auf eine Gerade abgebildet wird.
• Parallelentreue liegt vor, wenn das Bild einer parallelen Geraden wieder auf eine parallele Gerade abgebildet wird.

Hier siehst du einen Punkt P der auf der Geraden g verläuft. P wird durch zentrische Streckung mit dem Zentrum Z

auf den Punkt P' abgebildet.

Arbeitsauftrag

Schritt 1: Bewege den Punkt P auf der Geraden g und beobachte die Spur die der Punkt P' hinterlässt.

Schritt 2: Änder den Streckungsfaktor und wiederhole Schritt 1.

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Was zeigen die roten Spuren, die du gezeichnet hast? (Geraden) (!Dreiecke) (!Ich sehe keine Spuren.)

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3. Station: Längentreue, Winkeltreue und Flächeninhaltstreue

• Längentreue bedeutet, wenn alle Bildstrecken genauso lang sind wie die Urbildstrecken.
• Ebenso gilt für die Winkeltreue, wenn alle Bildwinkel genauso groß sind wie die Urbildwinkel.
• Flächeninhaltstreue liegt vor, wenn der Flächeninhalt des Bildes genauso groß ist, wie der Flächeninhalt des Urbildes.

In diesem Applet siehst du ein Dreieck, dass um k= 3.5 zentrisch gestreckt wurde. Lass dir das Winkelmaß,

die Streckenlängen und den Flächeninhalt nacheinander anzeigen. Vergleiche die Werte und überlege, welche

Eigenschaft zutrifft.

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Durch Umformung kannst du herausfinden, wie der Flächeninhalt des zentrisch gestreckten Dreiecks zu berechnen ist.

Setze dafür die richtigen Aussagen in die passenden Lücken ein:

A_$\Delta$ABC = 0,5 ∙ AB ∙ h
A_{$\Delta$A'B'C'} = 0,5 ∙ A'B' ∙ h'
A_{$\Delta$A'B'C'} = 0,5 ∙ |k| ∙ AB ∙ |k| ∙ h
A_{$\Delta$A'B'C'} = |k|² ∙ 0,5 ∙ AB ∙ h
A_{$\Delta$A'B'C'} = |k|² ∙ A_$\Delta$ABC

4. Station: Längenverhältnistreue

Längenverhältnistreue liegt vor, wenn das Längenverhältnis der Bildstrecke gleich dem der Urstrecke ist.

5. Station: Kreistreue

Kreistreue bedeutet, wenn das Bild eines Kreises ebenfalls ein Kreis ist.

Mit Hilfe dieses Applets kannst du einen Kreis zentrisch strecken. Finde heraus, ob die zentrische Streckung kreistreu ist.

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6. Station: Zusammenfassung

Hier ist alles was du bisher herausgefunden hast zusammengefasst. Übertrage diese Zusammenfassung in dein Heft.

Eigenschaften der zentrischen Streckung
Jede Gerade die durch das Zentrum Z verläuft, wird auf sich selbst abgebildet. Sie ist eine Fixgerade.
Jede Gerade, die nicht durch das Zentrum Z verläuft, wird auf eine parallele Bildgerade abgebildet. Sie ist parallelentreu.
Die Bildstrecke ist |k|-mal so lang wie die Urstrecke. Sie ist also nicht längentreu.
Jedoch ist sie längenverhältnistreu.
Die zentrische Streckung ist geradentreu, winkeltreu und kreistreu.
Der Flächeninhalt der Bildfigur beträgt das |k|²-fache des Flächeninhalts der Urfigur. (A_{$\Delta$A'B'C'} = |k|² ∙ A_$\Delta$ABC)
Die zentrische Streckung ist deshalb nicht flächeninhaltstreu.