Kostenlose, hochwertige Mathe-Lektionen für jedes Kind

Symmetrie und Streckung im Raum

Bestimme das Spiegelbild eines Punktes an einer Ebene, überlege, wie ein Volumen bei einer Streckung wächst, und finde alle Symmetrieebenen eines Würfels und einer Kugel.

📖 Hier beginnen: Lies die Schritte der „Lektion“ der Reihe nach (1, 2, 3 …) und beantworte jede Frage. Danach geht es mit „Üben“ weiter.

Hinweise für Erwachsene

Im bayerischen Lehrplan kommt die Spiegelung im Raum nicht als eigenes Thema vor. Die zentrische Streckung gehört in Klasse 9 (Ähnlichkeit), das x₁x₂x₃-Koordinatensystem erscheint in der Oberstufe bei der Vektorgeometrie (Jahrgangsstufe 11 und 12). Dieser Baustein ist eine Vertiefung für Fortgeschrittene.

Die Punkte A und A' liegen symmetrisch zu einer Ebene, wenn die Ebene durch den Mittelpunkt der Strecke [AA'] geht und senkrecht auf ihr steht. In Koordinaten ändert die Spiegelung an der x₁x₃-Ebene nur das Vorzeichen der x₂-Koordinate; die Spiegelung am Ursprung ändert alle drei Vorzeichen.

Bei einer zentrischen Streckung mit dem Faktor k werden Längen mit |k| multipliziert, Flächeninhalte mit k² und Volumen mit |k|³. Eine Symmetrieebene bildet den Körper auf sich selbst ab.

Typische Fehler: ein Volumen mit k statt mit k³ multiplizieren, das Bild eines Punktes mit seiner Projektion verwechseln, bei einem Würfel nur die Ebenen parallel zu den Flächen zählen.