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@@ -137,9 +137,9 @@ aufgestellt.
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\textbf{Halbebenen}\xindex{Halbebene} bzgl.
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$g$.
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\end{enumerate}
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- \item \textbf{Bewegungsaxiome}\xindex{Bewegungsaxiome}: Zu $P, Q, P', Q' \in X$\label{axiom:4}
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+ \item \textbf{Bewegungsaxiom}\xindex{Bewegungsaxiom}: Zu $P, Q, P', Q' \in X$\label{axiom:4}
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mit $d(P,Q) = d(P', Q')$. Isometrien $\varphi_1, \varphi_2$
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- mit $\varphi_i (P) = P'$ und $\varpi_i(Q) = Q', i=1,2$
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+ mit $\varphi_i (P) = P'$ und $\varphi_i(Q) = Q', i=1,2$
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(Spiegelung an der Gerade durch $P$ und $Q$ ist nach
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Identifizierung von $P \cong P'$ und $Q \cong Q'$ eine
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weitere Isometrie.)
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@@ -152,12 +152,12 @@ aufgestellt.
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% Mitschrieb vom 14.01.2014 %
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-\begin{satz}[Satz von Rasch]\label{satz:rasch} %In Vorlesung: Bemerkung 14.5
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+\begin{satz}[Satz von Pasch]\label{satz:pasch} %In Vorlesung: Bemerkung 14.5
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Seien $P$, $Q$, $R$ nicht kollinear, $g \in G$ mit $g \cap \Set{P, Q, R} = \emptyset$
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und $g \cap \overline{PQ} \neq \emptyset$.
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- Dann ist $g \cap \overline{PR} \neq \emptyset$ oder
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- $g \cap \overline{QR} \neq \emptyset$.
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+ Dann ist entweder $g \cap \overline{PR} \neq \emptyset$ oder
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+ $g \cap \overline{QR} \neq \emptyset$.
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\end{satz}
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Dieser Satz besagt, dass Geraden, die eine Seite eines Dreiecks
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@@ -194,7 +194,7 @@ schneiden sich.
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\begin{beweis}%In Vorlesung: Behauptung 3
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Sei $P' \in PQ^-, P' \neq P$
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- $\overset{\cref{satz:rasch}}{\Rightarrow} PB$ schneidet
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+ $\overset{\cref{satz:pasch}}{\Rightarrow} PB$ schneidet
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$\overline{AP'} \cup \overline{AQ}$
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Sei $C$ der Schnittpunkt. Dann gilt:
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@@ -275,6 +275,25 @@ schneiden sich.
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Tausche $A$ und $B \Rightarrow$ Fall 1 $\qed$
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\end{beweis}
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+\begin{korollar}\label{kor:beh2'}
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+ Sei $(X, d, G)$ eine Geometrie, die \ref{axiom:1}~-~\ref{axiom:3}
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+ erfüllt und $\varphi$ eine Isometrie mit $\varphi(P) = P$ und $\varphi(Q) = Q$.
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+
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+ Dann gilt $\varphi(S) = S\;\;\;\forall S \in PQ$.
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+\end{korollar}
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+
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+\begin{beweis}
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+ \begin{align}
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+ \text{\Obda sei } S \in \overline{PQ} &\Leftrightarrow d(P,Q) = d(P,S) + d(S,Q)\\
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+ &\overset{\varphi \in \Iso(X)}{\Rightarrow} d(\varphi(P),\varphi(Q)) = d(\varphi(P),\varphi(S)) + d(\varphi(S),\varphi(Q))\\
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+ &\overset{P, Q \in \Fix(\varphi)}{\Rightarrow} d(P, Q) = d(P,\varphi(S)) + d(\varphi(S), Q)\\
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+ &\Rightarrow \varphi(S) \text{ liegt zwischen } P \text{ und } Q \text{. Es gilt } d(P, \varphi(S)) = d(P,S)\\
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+ &\overset{\ref{axiom:3.1}}{\Rightarrow} \varphi(S) = S
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+ \end{align}
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+
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+ $\qed$
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+\end{beweis}
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+
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\begin{proposition}%In Vorlesung: Satz 14.4
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In einer Geometrie, die \ref{axiom:1}~-~\ref{axiom:3} erfüllt,
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gibt es zu $P, P', Q, Q'$ mit $d(P, Q) = d(P', Q')$ höchstens
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@@ -297,26 +316,23 @@ schneiden sich.
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so ist $\varphi = \id_X$.
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\end{behauptung}
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- \begin{behauptung}[2']
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- $(\varphi(P) = P \land \varphi(Q) = Q) \Rightarrow (\varphi(S) = S\;\forall S \in PQ)$
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- \end{behauptung}
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-
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- Aus Beh. 1 und Beh. 2 folgt, dass $\varphi_2^{-1} \circ \varphi_1 = \id_X$,
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- also $\varphi_2 = \varphi_1$.\todo{Wieso?}
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+ Aus Beh.~1 und Beh.~2 folgt, dass $\varphi_2^{-1} \circ \varphi_1 = \id_X$,
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+ also $\varphi_2 = \varphi_1$, da $P$, $Q$ und $R$ in diesem Fall
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+ Fixpunkte sind.
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\begin{beweis}\leavevmode
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\begin{behauptung}
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Sind $P \neq Q$ Fixpunkte einer Isometrie, so ist
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$\varphi(R) = R$ für jedes $R \in PQ$.
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\end{behauptung}
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- \begin{beweis}[von Beh. 2 mit Beh. 2']
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+ \begin{beweis}[von Beh. 2 mit \cref{kor:beh2'}]
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Seien $P$, $Q$ und $R$ Fixpunkte von $\varphi$, $R \in PG$
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und $A \notin \overline{PQ} \cup \overline{PR} \cup \overline{QR}$.
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Sei $B \in \overline{PQ} \setminus \Set{P, Q}$. Dann ist
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- $\varphi(B) = B$ wegen Beh.~2'.
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+ $\varphi(B) = B$ wegen \cref{kor:beh2'}.
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Ist $R \in AB$, so enthält $AB$ 2 Fixpunkte von $\varphi$
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- $\overset{Beh.~2'}{\Rightarrow} \varphi(A) = A$.
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+ $\overset{\cref{kor:beh2'}}{\Rightarrow} \varphi(A) = A$.
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\begin{figure}[htp]
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\centering
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@@ -326,9 +342,9 @@ schneiden sich.
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\end{figure}
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Ist $R \notin AB$, so ist $AB \cap \overline{PR} \neq \emptyset$
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- oder $AB \in \overline{RQ} \neq \emptyset$ nach \cref{satz:rasch}.
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+ oder $AB \in \overline{RQ} \neq \emptyset$ nach \cref{satz:pasch}.
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Der Schnittpunkt $C$ ist dann Fixpunkt von $\varphi'$
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- nach Beh.~2' $\Rightarrow \varphi(A) = A$.
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+ nach \cref{kor:beh2'} $\Rightarrow \varphi(A) = A$.
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\end{beweis}
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\begin{beweis}[von Beh. 1]
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