zusammenfassung geometriekalküle
DESCRIPTION
Eine Zusammenfassung wichtigster Elemente von Geometriekalküle.Bietet sich als Hilfe an.TRANSCRIPT
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Verbindungsgerade (Join) , Schnittpunkt (Meet) Projektive Transformation det (M) 6= 0
Affine Transformation(a b cd e f0 0 1
) Rotation
(cos sin 0sin cos 0
0 0 1
) Translation
( 1 0 tx0 1 ty0 0 1
) Verschiebung, Scherung, Spiegelung Erhalten Parallelitt (l l) P und Lngen-verhltnis
Perspektivische Verzerrung
Kollineation : erhlt KollinearittRPd Projektive Transformation
((
100
),(
010
),(
001
),(
111
))M7 (A,B,C,D) in allgemeiner La-
ge
; M =( | | |A B C| | |
), , , aus
(|A|
|B|
|C|
|D|
) Gerade: l 7MT l MT l (bei Dualitt zu beachten) KS: AMTAM1 MTAM
Projektive Gerade RP 1
Punkte auf Verbindungsgerade: PIA B P A+B
() := Hom. Koord. von P bzgl. Basis (A,B) (Ach-tung: Reprsentanten von A,B nicht whlbar)
Basiswechsel: (A(A,B) B(A,B) ) : P(A,B) 7 P(A,B) Projektion (X): ( 00 1 ) : P(A,B) 7 P (A,B), =
[ABX][BAX]
Doppelverhltnis (A,B;C,D) := [AC][BD][AD][BC] Invariant unter proj. Trafos (BA;CD) = 1 , (AC;BD) = 1 , (AC;DB) =
11 , (AD;BC) = 1 1 , (AD;CB) = 1
= 1 A = B oder C = D (0,;x, 1) = x = 1
Quadrik/Kegelschnitt Q (p) = pTAp = aiip2i +(aij + aji) pipj = 0
Spezialfall 2 Geraden AB,CD: Q (p) = [ABp] [CDp]
Kreis:(
1 xM1 yM
xM yM x2M+y2Mr2
) Eindeutig durch 5 Pkt., keine 3 auf Gerade:
Q (p) = [ADE] [BCE]
[ACP ] [BDP ]
[ACE] [BDE]
[ADP ] [BCP ]
(Plckers , = ET (AD) (B C)T =M2
E)
(AB,CD)P = (AB,CD)E Typisierung(
11
1
) (1
1 1
) (1
10
) (1 1
0
) (1
00
)x2 + y2 + z2 = 0 x2 + y2 z2 = 0 x2 + y2 = 0 x2 y2 = 0 x2 = 0hat nur komplexe
Lsungen EinheitskreisNullpunkt
2 komplexe Geraden(1i
),
(1i
) 2 reelle Geraden(11
),
(11
) relle Doppelgerade(0
)
CP 1
C : x y xy R, x y xy iR, x, y, z koll. xyxz R.
nur ein : (10) A,B,C,D kozirkular oder kollinear (A,B;C,D) R Proj. Trafo: Kreis/Gerade 7 Kreis/Gerade
Euklidische Geometrie im RP 2
I =(i
10
), J =
(i10
), I J = l
Kreis/Gerade im RP 2: A,B,C,D koz./kol.
(A,B;C,D)I = (A,B;C,D)J (A,B;C,D)I R KS durch I, J : A,B,C,D, I, J auf einem KS
Laguerre: l,m = 12i ln (M,L; I, J) , L = l l,M =m l l m (L,M ; I, J) = 1 mehrdeutig modpi, da ln mehrdeutig mod2pii. lm = ml (DV1) lm + mg lgmodpi (Mult. DV)
Spiegle P an l: gA/B = ((I/J P ) l) J/I, P =gA gb
Kreismittelpunkt M = A I A J Abstand (relativ |AB|)
|XY | =
|XY | [XY I] [XY J ]
2i [AIJ ]
2i [BIJ ]
[ABI] [ABJ ] |AB|=1
[XIJ ] 2i
[Y IJ ] 2i
RP d (Plcker-Koordinaten)
Rang r = d+ 1
Koordinaten Rang k: k-el. Teilsequenzen von (1, ..., r) =:[r] =k k-Unterdet.; Vektoren in R(rk), nur k(r k)+1 Eintrge relevant.
Join: Prk k
Qrkm
= Rrk k+md+1
: R =(,);= sgn
(,
) P Q Meet: P
rk k
Qrkm
= Rrk k+mr0
: R =
(,);= sgn
([r]\
\,\) P Q
Grassmann-Plcker-Relation
RP 1 r = 2, n = 4 :[ab] [cd] [ac] [bd] + [ad] [bc] = 0 RP d r = d + 1, = (a1, ..., ar1) , = (b1, ..., br+1):r+1
i=1 (1)i+1[a1...ar1bi
][b1... 6 bi...br+1] = 0