Mathe Problem

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EZGUZ Auf diesen Beitrag antworten »
Mathe Problem
Ich hab eine Mathe aufgabe check die aber nicht ganz vieleicht könnte sich ja einer durchrechnen und es mir erklären.

Hier die Aufgabe:

Die Gerade g mit der Gleichung y=1/3 x + 5 wird an der Geraden s mit der Gleichung y= -x gespiegelt auf die gerade g´.
Ermittle rechnerisch die Gleichung der gerade g´.

Bräuchte dringedst Hilfe da wir am MO eine EX schreiben werden. Also Danke schon im Vorraus
mYthos Auf diesen Beitrag antworten »

Hi!

Spiegelungsachse:
s: y = -x (Steigung -1)

Gerade gegeben:
g: y = (1/3)*x + 5
(Steigung 1/3)

Die gespiegelte Gerade geht durch den Schnittpunkt F von s mit g (Fixpunkt der Spiegelung) und schließt mit s auch denselben Winkel ein.

Mittels dieser Bedingungen ermitteln wir die beiden die Konstanten m (Steigung ) und b der gesuchten Geraden

g': y = mx + b

Zunächst ist für F:
-x = x/3 + 5
-4x/3 = 5
x = -15/4
y = 15/4
--------------
F(-15/4 | 15/4)

g' geht nun auch durch diesen Punkt, daher gilt

(1) 15/4 = -15m/4 + b

Nun wenden wir die Formel für den Schnittwinkel der Geraden

tan(phi) = (m2 - m1)/(1 + m1*m2)

einmal auf g, s und dann auf g', s an und setzen beide Ausdrücke gleich, weil bei gleichen Winkeln auch die Tangenswerte gleich sein müssen; als m2 müssen wir immer jene Steigung wählen, die dem größeren Winkel der Geraden mit der x-Achse entspricht:

(-1 - 1/3)/(1 - 1/3 ) = (m + 1)/(1 - m)
-2*(1 - m) = m + 1
-2 + 2m = m + 1
m = 3
°°°°°°°
[Zu diesem Ergebnis gelangen wir auch geometrisch, wenn wir die Symmetrieeigenschaften bezüglich der 2. Mediane, d.i. der Winkelhalbierenden des 2. u. 4. Quadranten, y = -x berücksichtigen]

m = 3 noch in (1) eingesetzt:
15/4 + 45/4 = b
b = 60/4 = 15

g':
y = 3x + 15 od.
3x - y + 15 = 0

°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°

Wege der besonderen Lage der Spiegelungsachse s ist auch folgender (einfachere) Weg möglich: Der Punkt D(0|5) auf g wird nach der Spiegelung an s zu D'(-5|0). Somit kann g' durch die beiden Punkte F(-15/4 | 15/4) und D'(-5|0) generiert werden.

Gr
mYthos
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