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Bandornamente

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Die Symmetriegruppe II

Vierer

    

Flieder- und Schöllkrautblüten haben eine 4er-Symmetrie und bieten weitere Beispiele für endliche Symmetriegruppen. Bei Bedarf gibt es eine Wiederholung der Definition der Gruppe.

Versuchsprogramm

Im Experiment kannst du

  1. zu einer Deckabbildung die Inverse bestimmen,

  2. das Ergebnis einer Verknüpfung von Deckabbildungen bestimmen,

  3. prüfen, ob zwei Abbildungsfolgen dasselbe Ergebnis haben,

  4. prüfen, ob die Verknüpfung von Deckabbildungen kommutativ ist,

  5. prüfen, ob die Verknüpfung von drei Deckabbildungen assoziativ ist.

Auf das linke Bild wendest du Deckabbildungen an; die Liste wird automatisch notiert. Wenn du dann auf "rechts merken" klickst, werden Bild und Liste nach rechts übertragen (gespeichert). Danach stelle nach Klick auf "links neu" z.B. dasselbe Ergebnis noch einmal anders her. Das kann durch eine (im 1. und 2. Fall) oder durch mehrere Deckabbildungen geschehen (in den Fällen 3. bis 5.).

Für die Inverse kann man auch einfacher nur links eine Folge von zwei Deckabbildungen benutzen und sehen, ob dabei das Originalbild (rechts) herauskommt.

Probiere die Gruppeneigenschaften mit der Schöllkraut-Symmetriemaschine aus.

Original

Original


Drehzentrum: roter Kreis. Grundwinkel

Spiegelachsen: blaue Linien


Denke bitte im Experiment an die richtige Reihenfolge: \(s_1\circ d_3\) bedeutet beispielsweise zuerst \(d_3\) und dann \(s_1\) anwenden. Im Fenster steht dafür d3, s1.

Schöllkrautgruppe

Welche Abbildung ist die Inverse zu
\(d_3\)?  
\(s_3\)?  

Du hast ? von 2 möglichen Punkten erreicht.

Welche Abbildung ist gleichwertig zu
\(d_2 \circ s_1\)?  
\(s_1 \circ d_1 \circ s_1\)?  

Du hast ? von 2 möglichen Punkten erreicht.

Welche Verknüpfung ist kommutativ?

\(d_2 \circ d_1\)  
\(s_3 \circ s_3\)  
\(s_2 \circ s_1\)  
\(d_1 \circ s_0\)  
\(d_2 \circ s_1\)  

Du hast ? von 5 möglichen Punkten erreicht.

Welche Aussage ist wahr?


Jede Verknüpfung von zwei Drehungen ist kommutativ

Jede Verknüpfung von Drehung mit Spiegelung ist nicht kommutativ

Die Verknüpfung einer Abbildung mit ihrer Inversen ist kommutativ

Die Verknüpfung einer geraden Anzahl von Spiegelungen ist eine Drehung.

Du hast ? von 4 möglichen Punkten erreicht.