Achtung: diese Seite wird nur zu Testzwecken betrieben. Hier gelangen Sie zur Madipedia-Website: https://madipedia.de

Baustelle:Unendliche Objekte: Unterschied zwischen den Versionen

Zur Navigation springen Zur Suche springen
keine Bearbeitungszusammenfassung
Keine Bearbeitungszusammenfassung
Keine Bearbeitungszusammenfassung
 
(3 dazwischenliegende Versionen desselben Benutzers werden nicht angezeigt)
Zeile 4: Zeile 4:
{{Hinweis|Wir empfehlen, den Artikel zunächst als Baustelle anzulegen, damit er noch nicht mit der Suchfunktion gefunden werden kann. So haben Sie die Möglichkeit, ihren Artikel in Ruhe auf einen guten Standard zu bringen. Einen Artikel zum Begriff "Funktion" würden Sie unter "Baustelle:Funktion" anlegen. Wenn der Artikel fertig ist, dann können Sie ihn in den normalen Bereich verschieben. Weitere Informationen dazu finden Sie unter [[Hilfe:Enzyklopädie]].}}
{{Hinweis|Wir empfehlen, den Artikel zunächst als Baustelle anzulegen, damit er noch nicht mit der Suchfunktion gefunden werden kann. So haben Sie die Möglichkeit, ihren Artikel in Ruhe auf einen guten Standard zu bringen. Einen Artikel zum Begriff "Funktion" würden Sie unter "Baustelle:Funktion" anlegen. Wenn der Artikel fertig ist, dann können Sie ihn in den normalen Bereich verschieben. Weitere Informationen dazu finden Sie unter [[Hilfe:Enzyklopädie]].}}


In der [[projektiven Geometrie]] werden [[homogene Koordinaten]] genutzt, um die euklidische Ebene ohne Nullpunkt in den <math>\mathbb{R}<sup>3</sup></math> zu integrieren. Hierbei spielen insbesondere die [[unendlichen Objekte]] '''Fernpunkte''' und '''Ferngeraden''' eine große Rolle.
In der [[projektiven Geometrie]] werden [[homogene Koordinaten]] genutzt, um die euklidische Ebene ohne Nullpunkt in den <math>\mathbb{R}</math><sup>3</sup> zu integrieren. Hierbei spielen insbesondere die [[unendlichen Objekte]] '''Fernpunkte''' und '''Ferngeraden''' eine große Rolle.
<ref name="literatur1">Literaturangaben werden über "ref" referenziert. Diese tauchen dann automatisch unter Literatur durch das "references"-tag auf. Weitere Informationen finden Sie unter [[Hilfe:Literaturangaben]]</ref>
<ref name="literatur1">Orendt, Thorsten; Richter-Gebert, Jürgen (2009): ''Geometriekalküle''. Berlin, Heidelberg: Springer. Seite 2-6. </ref>


== Fernpunkte ==
== Fernpunkte ==
Fernpunkte sind Vektoren der Form <math>(x,y,0)<sup>T</sup></math>, die nicht mit Punkten der euklidischen Ebene identifizierbar sind. Um dennoch eine Interpretation herleiten zu können, werden Äquivalenzklassen betrachtet.
Fernpunkte sind Vektoren der Form <math>(x,y,0)</math><sup>T</sup>, die nicht mit Punkten der euklidischen Ebene identifizierbar sind. Um dennoch eine Interpretation herleiten zu können, werden Äquivalenzklassen betrachtet.


=== Herleitung ===
=== Herleitung ===
Sei <math>P(t)=(xt,yt,1)<sup>T</sup></math> ein Vektor, der mittels der Dehomogenisierung[[Datei:Abbildung.png]] dem Punkt <math>(xt,yt)<sup>T</sup></math> der euklidischen Ebene zugeordnet werden kann. Da in der [[projektiven Geometrie]] skalare Vielfache miteinander identifiziert werden können, gilt <math>[P(t)]=[(xt,yt,1)<sup>T</sup>=(x,y,1/t)<sup>T</sup>]</math>. Der Grenzwert t→∞ entspricht hierbei - anschaulich gesprochen - folgender Situation: Der Punkt P(t) bewegt sich auf einer Geraden, deren Richtung durch x und y festgelegt ist, in der Ebene <math>z=1</math> immer weiter vom Ursprung weg.
Sei <math>P(t)=(x·t,y·t,1)</math><sup>T</sup> ein Vektor, der mittels der [[Dehomogenisierung]] [[Datei:Abbildung.png]] dem Punkt <math>(x·t,y·t)</math><sup>T</sup> der euklidischen Ebene zugeordnet werden kann. Da in der [[projektiven Geometrie]] skalare Vielfache miteinander identifiziert werden können, gilt <math>[P(t)]=[(x·t,y·t,1)</math><sup>T</sup><math>=(x,y,1/t)</math><sup>T</sup>]. Der Grenzwert <math>t→∞</math> entspricht hierbei - anschaulich gesprochen - folgender Situation: Der Punkt <math>P(t)</math> bewegt sich auf einer Geraden, deren Richtung durch x und y festgelegt ist, in der Ebene <math>z=1</math> immer weiter vom Ursprung weg.


In Darstellung der [[homogenen Koordinaten]] gilt[[Datei:Abbildung2.png]]. Also repräsentieren alle Vektor der Form <math>(x,y,0)<sup>T</sup></math> unendlich weit entfernte Punkte, die sogenannten Fernpunkte. Diese können mit Richtungen von Geraden der euklidischen Ebene identifiziert werden, wobei andersherum für jede Geradenrichtung einen Fernpunkt existiert.
In Darstellung der [[homogenen Koordinaten]] gilt[[Datei:Abbildung2.png]]. Also repräsentieren alle Vektor der Form <math>(x,y,0)</math><sup>T</sup> unendlich weit entfernte Punkte, die sogenannten Fernpunkte. Diese können mit Richtungen von Geraden der euklidischen Ebene identifiziert werden, wobei andersherum für jede Geradenrichtung einen Fernpunkt existiert.


== Ferngeraden ==
== Ferngeraden ==
Alle Fernpunkte <math>(x,y,0)<sup>T</sup></math> liegen auf einer gemeinsamen Geraden: der Ferngeraden <math>l<sub>∞</sub>=(0,0,1)<sup>T</sup></math>.
Alle Fernpunkte <math>(x,y,0)</math><sup>T</sup> liegen auf einer gemeinsamen Geraden: der Ferngeraden <math>l</math><sub>∞</sub><math>=(0,0,1)</math><sup>T</sup>.


=== Erklärung ===  
=== Erklärung ===  
Auf jeder Geraden <math>g=(a,b,c)<sup>T</sup></math> mit <math>(a,b)≠(0,0)</math> liegt ein Fernpunkt <math>(x,y,0)<sup>T</sup></math>, denn es gilt <math><P,g>=0</math> für x=-b und y=a. Dieser Fernpunkt <math>P=(-b,a,0)<sup>T</sup></math> ist sogar der einzige Fernpunkt auf der Geraden g. Für die  Ferngerade <math>l<sub>∞</sub>=(0,0,1)<sup>T</sup></math> gilt für jeden Fernpunkt P': <math><P',l<sub>∞</sub>>=0</math>, also liegen alle Fernpunkte auf der Ferngeraden <math>l<sub>∞</sub>=(0,0,1)<sup>T</sup></math>.
Auf jeder Geraden <math>g=(a,b,c)</math><sup>T</sup> mit <math>(a,b)≠(0,0)</math> liegt ein Fernpunkt <math>(x,y,0)</math><sup>T</sup>, denn es gilt    
<math><P,g>=0</math> für <math>x=-b</math> und <math>y=a</math>. Dieser Fernpunkt <math>P=(-b,a,0)</math><sup>T</sup> ist sogar der einzige Fernpunkt auf der Geraden g. Für die  Ferngerade <math>l</math><sub>∞</sub><math>=(0,0,1)</math><sup>T</sup> gilt für jeden Fernpunkt <math><P,</math> l<sub>∞</sub><math>>=0</math>, also liegen alle Fernpunkte auf der Ferngeraden <math>l</math><sub>∞</sub>.
8

Bearbeitungen

Cookies helfen uns bei der Bereitstellung von dev_madipedia. Durch die Nutzung von dev_madipedia erklärst du dich damit einverstanden, dass wir Cookies speichern.

Navigationsmenü