Die stereographische Projektion ist kreistreu


Es genügt, für einen Breitenkreis der konstanten Höhe  h  (wie in der Tabelle auf der Hauptseite) den Beweis zu führen, denn jeder Kreis auf der Kugel lässt sich in diese Position drehen. Im Beweis darf auch  h < 0  sein.

Die Koordinaten  xs  und  ys  liest man in (7) auf der Hauptseite ab, und aus der Tabelle die  xs-Koordinate des Mittelpunkts  m = cos φ/(sin φ + sin h). Es ist nun zu zeigen, dass  (xs - m)2 + ys2  das Quadrat des in der Tabelle angegebenen Radius  cos h /(sin φ + sin h)  ist. Bei der Rechnung kann man sich ein wenig durch ein Mathematik-Programm helfen lassen; die folgenden Rechenschritte sind mit MATHEMATICA® durchgeführt und ausgegeben worden. Im ersten Schritt werden lediglich alle Terme auf den Hauptnenner gebracht und die Quadrat-Klammern im Zähler aufgelöst. Im zweiten Schritt wird im Zähler  cos2h  ausgeklammert. Mit  cos2x + sin2x = 1  wird der Zähler vereinfacht. Der letzte Schritt ist nur noch eine Kürzung.

Kreis-Beweis


Die stereographische Projektion findet man z.B. im Lehrbuch Kugelgeometrie von H.-G. Bigalke sehr gut dargestellt; den Satz über die Kugelkreise (mit einem anderen Beweis) findet man dort unter 5.5.


zurück zur Briefmarkenseite # 69

zur Leitseite




Manfred Börgens - Briefmarke # 69 - Beweis - Stand 2009-05-19