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@@ -801,35 +801,45 @@ $\xRightarrow{\text{Strahlensatz}} \frac{a}{h_c} = \frac{c}{h_a} \rightarrow a \
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\caption{Zwei Punkte liegen in der hyperbolischen Geometrie immer auf genau einer Geraden}
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\end{figure}
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\item Sei $g \in G_1 \dcup G_2$ eine hyperbolische Gerade.\\
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+
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+ Es existieren disjunkte Zerlegungen von $\mdh \setminus g$:
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+
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\underline{Fall 1:} $g = \Set{z \in \mdh | |z-m| = r} \in G_1$\\
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Dann gilt:
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- \[\mdh = \underbrace{\Set{z \in \mdh | |z-m| < r}}_{=:H_1 \text{ (Kreisinneres)}} \dcup \underbrace{\Set{z \in \mdh | |z-m| < r}}_{=:H_2 \text{ (Kreisäußeres)}}\]
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+ \[\mdh = \underbrace{\Set{z \in \mdh | |z-m| < r}}_{=:H_1 \text{ (Kreisinneres)}} \dcup \underbrace{\Set{z \in \mdh | |z-m| > r}}_{=:H_2 \text{ (Kreisäußeres)}}\]
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Da $r > 0$ ist $H_1$ nicht leer, da $r \in \mdr$ ist $H_2$ nicht leer.
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- \underline{Zu zeigen:} $\forall A \in H_i$, $B \in H_j$ mit
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+ \underline{Fall 2:} $g = \Set{z \in \mdh | \Re{z} = x} \in G_2$\\
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+ Die disjunkte Zerlegung ist:
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+ \[\mdh = \underbrace{\Set{z \in \mdh | \Re(z) < x}}_{=: H_1 \text{ (Links)}} \dcup \underbrace{\Set{z \in \mdh | \Re(z) > x}}_{=: H_2 \text{ (Rechts)}}\]
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+
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+ \underline{Zu zeigen:}
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+ $\forall A \in H_i$, $B \in H_j$ mit
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$i,j \in \Set{1,2}$ gilt:
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$\overline{AB} \cap g \neq \emptyset \Leftrightarrow i \neq j$\\
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- \enquote{$\Leftarrow$}: Da $d_\mdh$ stetig ist, folgt diese Richtung
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+ \enquote{$\Leftarrow$}: $A \in H_1, B \in H_2: \overline{AB} \cap g \neq \emptyset$
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+
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+ Da $d_\mdh$ stetig ist, folgt diese Richtung
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direkt. Alle Punkte in $H_1$ haben einen Abstand von $m$ der kleiner
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ist als $r$ und alle Punkte in $H_2$ haben einen Abstand von $m$ der
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größer ist als $r$. Da man jede Strecke von $A$ nach $B$ insbesondere
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auch als stetige Abbildung $f: \mdr \rightarrow \mdr_{>0}$ auffassen
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kann, greift der Zwischenwertsatz $\Rightarrow$ $\overline{AB} \cap g \neq \emptyset$
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- \enquote{$\Rightarrow$}:
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- \todo[inline]{TODO}
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+ \enquote{$\Rightarrow$}: $A \in H_i, B \in H_j \text{ mit } i,j \in \Set{1,2}: \overline{AB} \cap g \neq \emptyset \Rightarrow i \neq j$
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- \underline{Fall 2:} $g = \Set{z \in \mdh | \Re{z} = x} \in G_2$\\
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- Die disjunkte Zerlegung ist:
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- \[\mdh = \underbrace{\Set{z \in \mdh | \Re(z) < x}}_{=: H_1 \text{ (Links)}} \dcup \underbrace{\Set{z \in \mdh | \Re(z) > x}}_{=: H_2 \text{ (Rechts)}}\]
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+ Sei $h$ die Gerade, die durch $A$ und $B$ geht.
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- \underline{Zu zeigen:} $\forall A \in H_i$, $B \in H_j$ mit
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- $i,j \in \Set{1,2}$ gilt:
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- $\overline{AB} \cap g \neq \emptyset \Leftrightarrow i \neq j$\\
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- \enquote{$\Leftarrow$}: Wie zuvor mit dem Zwischenwertsatz.
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+ Da $A,B \notin g$, aber $A, B \in h$ gilt, haben $g$ und $h$
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+ insbesondere
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+ mindestens einen unterschiedlichen Punkt. Aus \ref{axiom:1.1} folgt, dass sich
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+ $g$ und $h$ in höchstens einen Punkt schneiden. Sei $C$ dieser
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+ Punkt.
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+
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+ Aus $A,B \notin g$ folgt: $C \neq A$ und $C \neq B$. Also liegt
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+ $C$ zwischen $A$ und $B$. Daraus folgt, dass $A$ und $B$ bzgl.
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+ $g$ in verschiedenen Halbebenen liegen.
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- \enquote{$\Rightarrow$}:
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- \todo[inline]{TODO}
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\item Siehe \cref{fig:hyperbolische-halbebene-axiom-5}.
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\begin{figure}[hp]
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\centering
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