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Projektionen senkrecht/stereografisch

Diese Aktivität ist eine Seite des geogebra-books Moebiusebene 1. Juli 2021)

Schneidet man eine Kugel, oder die Möbius-Kugel, mit einer zweiten Quadrik, so besitzt das entstehende Quadrikbüschel mindestens eine Symmetrie-Ebene und damit besitzt die Schnittkurve mindesten einen Symmetrie-Kreis. Gibt es mehr als eine solche Symmetrie-Ebene, so sind diese paarweise orthogonal. Mit einer geeigneten Möbiustransformation erreicht man in diesen Fällen, dass die -Ebene und die -Ebene Symmetrie-Ebene sind. Die 2. Quadrik wird dann zu einem zur -Ebene senkrechten Zylinder, elliptisch oder hyperbolisch. Der Zylinder schneidet die -Ebene in einem 2-achsigen Kegelschnitt. Dieser Kegelschnitt, senkrecht in -Richtung auf die Kugel projiziert, ergibt die Schnittkurve. Projiziert man diese stereographisch in die Gausssche -Ebene , so erhält man eine bizirkulare Quartik. Mit einer geeigneten Möbiustransformation wird diese Quartik symmetrisch zu den Achsen von . Im Applet oben variiere man mittels der Brennpunkte und des Scheitels den Kegelschnitt in . Für Ellipsen wird die Parameterdarstellung mit , , und senkrecht auf die Kugel projiziert: . Diese Schnittkurve stereographisch in projiziert, ergibt eine Parameterdarstellung der bizirkularen Quartik:
  • .
Die
Möbiustransformation , angewandt auf diese Parameterdarstellung der bizirkularen Quartik ergibt eine achsensymmetrische bizirkularen Quartik in Parameterdarstellung. Die Parameterdarstellung für den Fall, dass der Kegelschnitt eine Hyperbel ist, wäre analog möglich, wir haben sie jedoch nicht eingeplant, um die Applet-Ladezeit zu begrenzen.