Образ окружности как найти

Конформные отображения. Дробно-линейная функция

Образ окружности как найти

Образ окружности как найти

Видео:Как найти центр круга с помощью подручных средств? ЛЕГКО.Скачать

Как найти центр круга с помощью подручных средств? ЛЕГКО.

Конформные отображения. Дробно-линейная функция

Определение 1. Функция вида

Образ окружности как найти

где a, b, c, d – комплексные числа, называется дробно-линейной.

Отображение, задаваемое этой функцией, называется дробно- линейным.

Условие ad − bc ≠ 0 означает, что w ≠ const . Функция (1) осуществляет конформное отображение расширенной комплексной плоскости Z на расширенную комплексную плоскость w, так как производная

Образ окружности как найти

Для 0 c ≠ предполагаем, что

Образ окружности как найти

для c = 0 функция (1) становится линейной, т. е. w = az + b и w(∞) = ∞. Функция

Образ окружности как найти

является обратной к функции (1). Она также является дробно-линейной и однозначной на расширенной комплексной плоскости, т. е. здесь функция (1) является однолистной.

Каждое дробно-линейное отображение может быть получено в результате последовательного выполнения трех отображений: линейного, отображения w = 1/z и снова линейного отображения.

Дробно-линейные отображения переводят:

1) окружность или прямую в окружность или прямую (круговое свойство);

2) пару точек, симметричных относительно окружности, – в пару то- чек, симметричных относительно образа этой окружности (свойство сохранения симметрии). Здесь «окружность», в частности, может быть прямой, если под последней понимать окружность бесконечного радиуса.

Существует единственное дробно-линейное отображение, которое три разных точки z1, z2, z3 переводит соответственно в три разные точки w1, w2, w3. Это отображение задается формулой

Образ окружности как найти

Если одна из точек zk или wk (k =1, 2, 3) является бесконечно удаленной точкой, то в формуле (2) разности, в которые входит zk или wk, требуется заменить единицами.

Существует бесконечно много дробно-линейных отображений, которые заданную окружность γ отображают на заданную окружность Г, причем область D, для которой γ является границей, отображается на одну из областей, для которой Г является границей.

Для обеспечения единственности дробно-линейного отображения достаточно выполнение одного из условий:

1) заданная точка z0 ∈ D отображается в заданную точку w0 ∈ D’, а любая кривая, выходящая из точки z0, поворачивается на заданный угол α w0 = f (z0), α = arg(f ‘(z0));

2) точки z0 ∈ D и z1 ∈ γ отображаются соответственно в заданные точки w0 ∈ D’ и w1 ∈ Γ.

Пример 1. Найти образ окружности, заданной уравнением

x 2 + y 2 + 2x − 4y + 1 = 0,

при отображении w = 1/z.

Решение. На основании кругового свойства дробно-линейного отображения окружность переходит в окружность. Для ее нахождения на заданной окружности x 2 + y 2 + 2x − 4y + 1 = 0, выберем три точки, например: z1 = −1 z2 = 1 + 2i, z3 = −3 + 2i, образами которых при отображении w = 1/z будут точки

Образ окружности как найти

Точками w1, w2, w3 однозначно определяется образ данной окружности, уравнение которой:

Образ окружности как найти

Для отображения w = 1/z имеем

Образ окружности как найти

Выразив отсюда x = x(u, v), y = (u, v) и подставив в уравнение заданной окружности, получим искомый образ (3).

Пример 2. Найти образ области D при отображении Образ окружности как найти, где D = <z, 0

Образ окружности как найти

Будем искать образ границы области D (рис. 1).

Сторона OA: y = 0, 0 ≤ x ≤ 1 отображается на отрицательную часть действительной оси (v = 0, − ∞

Образ окружности как найти

Рис. 1. Область D

Образ окружности как найти

Рис. 2. Образ области D

Сторона AB: x = 1, 0

Сторона BC: y =1, 1 ≥ x ≥ 0, отображается в линию, параметрическое уравнение которой имеет вид

Образ окружности как найти

Исключив параметр x, получим

Образ окружности как найти

Аналогично образ стороны CO определяется уравнением

Образ окружности как найти

В соответствии с принципом соответствия границ образом квадрата будет заштрихованная область на рис. 1.

Пример 3. Найти дробно-линейное отображение, которое точки z1 = 1 и z2 = −1 оставляет неподвижными, а точку z3 = i переводит в точку w3 = 0.

Найти образ полуплоскости Im(z) > 0 при данном отображении.

Решение. По условию имеем три пары соответствующих точек

Применяя формулу (2), получим искомое дробно-линейное отображение Образ окружности как найти.

Найдем теперь образ верхней полуплоскости, границей которой является действительная ось. Согласно круговому свойству действительная ось отображается в окружность. Чтобы найти ее, на действительной оси выберем три точки, например: z1 =1, z2 = 0, z3 = −1, образами которых бу- дут точки w1 = 1, w2 = −i, w3 = −1. Они лежат на окружности |w| =1. По принципу соответствия границ получаем, что образом верхней полуплоскости будет область D’= <w, |w|

Пример 4. Найти дробно-линейное отображение, которое круг |z − 4i| u так, что w(4i) = −4, w(2i) = 0.

Решение. Условие задачи определяет две пары соответствующих точек. Третью пару найдем, пользуясь свойством симметрии дробно линейного отображения, согласно которому точки z1 = 4i и z3 = ∞, симметричные относительно окружности |z − 4i| = 2, перейдут в точки w1 = −4 и w3 = − 4i, симметричные относительно прямой u = v . Таким образом, найдена третья пара точек z3 = ∞ и w3 = −4i. По формуле (2) найдем искомое отображение Образ окружности как найти.

Видео:+Как найти длину окружностиСкачать

+Как найти длину окружности

Окружность. Форма и положение.

Окружность — это замкнутая плоская линия, всякая точки которой равноудалена от одной и той же точки (O), называемой центром.

Образ окружности как найти

Прямые (OA, OB, OС. . . ), соединяющие центр с точками окружности — это радиусы.

Бесконечная прямая (MN), прочерченная через какие-нибудь две точки окружности – секущая. а часть ее (EF), заключенная между этими точками, называется хордой.

Всякая хорда (AD), прочерченная через центр — диаметр.

Диаметр представляет наибольшую из хорд..Всякий диаметр делит окружность и круг пополам. Таким образом, всякий диаметр разделит окружность на две полуокружности, а круг на два полукруга.

Какая-нибудь часть окружности (напр. EmF ) называется дугой.

О хорде (EF), соединяющей концы дуги, говорят, что она стягивает эту дугу.

Для определения дуги иногда применяют знак È ; напр., пишут так: ÈEmF.

Часть плоскости, ограниченная окружностью, именуют кругом.

Часть круга (напр., СOB, заштрихованная на чертеже), ограниченная дугой и двумя радиусами, проведенными к концам дуги, обозначают как сектор.

Часть круга, (напр., EmF), ограниченная дугой и стягивающей ее хордой, обозначают как сегмент.

Из этого получаем:

1. Все радиусы одной окружности равны.

2. Два круга с одинаковыми радиусами будут равны.

3. Диаметр равен двум радиусам.

4. Точка, лежащая внутри круга, ближе к центру, а точка, лежащая вне круга, дальше от центра, чем точки окружности.

5. Диаметр, перпендикулярный к хорде, делит эту хорду и обе стягиваемые ею дуги пополам.

6. Дуги, заключенные между параллельными хордами, равны.

При работе с окружностями применяют следующие теоремы:

1. Теорема. Прямая и окружность не могут иметь более двух общих точек.

Из этой теоремы получаем два логично вытекающих следствия:

Никакая часть окружности не может совместиться с прямой, потому что в противном случае окружность с прямой имела бы более двух общих точек.

Линия, никакая часть которой не может совместиться с прямой, называется кривой.

Из предыдущего следует, что окружность есть кривая линия.

2. Теорема. Через всякие три точки, не лежащие на одной прямой, можно провести окружность и только одну.

Как следствие данной теоремы получаем:

Три перпендикуляра к сторонам треугольника вписанного в окружность проведенные через их середины, пересекаются в одной точке, которая является центром окружности.

Решим задачу. Требуется найти центр предложенной окружности.

Образ окружности как найти

Отметим на предложенной три любые точки A, B и С , начертим через них две хорды, например, AB и СB, и из середины этих хорд укажем перпендикуляры MN и PQ. Искомый центр, будучи одинаково удален от A, B и С, должен лежать и на MN, и на PQ, следовательно, он находится на пересечении этих перпендикуляров, т.е. в точке O.

Видео:Как найти центр у любой окружности 🤔Скачать

Как найти центр у любой окружности 🤔

Дробно-линейные отображения

Образ окружности как найти

  • Образ окружности как найти
  • Образ окружности как найти
  • Дробно-линейной функцией называется функция вида: Образ окружности как найти, где Образ окружности как найти— произвольные комплексные числа, такие, что Образ окружности как найти.

    Перечислим без доказательства свойства дробно-линейной функции.

    1. Дробно-линейная функция осуществляет взаимно однозначное отображение расширенной комплексной плоскости на себя. При этом точка Образ окружности как найтиотображается в точку Образ окружности как найти, а точка Образ окружности как найтиотображается в Образ окружности как найти.
    2. Дробно-линейное отображение можно представить в виде суперпозиции трех простейших отображений: целого линейного Образ окружности как найти, отображения Образ окружности как найтии сдвига Образ окружности как найти.
    3. Дробно-линейное отображение отображает окружности и прямые в окружности и прямые. При этом прямая может перейти как в прямую, так и в окружность. Окружность тоже может перейти как в прямую, так и в окружность. Это свойство называется круговым свойством дробно-линейных отображений.
    4. Точки симметричные относительно прямой или окружности переходят в точки симметричные относительно образа этой прямой или окружности.
    5. Дробно-линейное отображение, переводящее три заданные точки в три заданные точки: Образ окружности как найтидается формулой: Образ окружности как найти

    Пример 1 Найти образ мнимой оси при отображении Образ окружности как найти.

    Мнимая ось представляет собой прямую. По третьему свойству она должна перейти в окружность или в прямую. Найдем образы трех точек мнимой оси: Образ окружности как найти. Так как образ одной из точек Образ окружности как найти, то мнимая ось переходит в прямую проходящую через Образ окружности как найтии Образ окружности как найти, то есть в действительную ось.

    Пример 2 Найти дробно линейное отображение, переводящее точки Образ окружности как найти.

    Образ окружности как найти

    Пример 3 Найти образ области Образ окружности как найтипри отображении Образ окружности как найти

    Найдем образ мнимой оси при данном отображении. Возьмем три точки : Образ окружности как найти.

    Отметим также, что Образ окружности как найти. Куда же перешел луч Образ окружности как найти? Подставим в формулу отображения: Образ окружности как найти. При Образ окружности как найти, точки Образ окружности как найтипереходят в точки луча Образ окружности как найтидействительной оси. Точки Образ окружности как найтипереходят в луч Образ окружности как найти. Образы двух точек действительной оси у нас есть: Образ окружности как найтиДействительная ось переходит в окружность, проходящую через точки Образ окружности как найти.

    Найдем образ точки Образ окружности как найтииз границы нашей области:

    Образ окружности как найти

    Итак, образ луча Образ окружности как найтибудет полуокружность Образ окружности как найти.

    Теперь мы можем изобразить схему самого отображения:

    Образ окружности как найти

    Пример 4 Найти образы всех квадрантов при отображении .

    Чтобы не решать опять задачи подобные примеру 3, воспользуемся следствием принципа симметрии Римана-Шварца в такой формулировке:

    Пусть функция Образ окружности как найтиотображает область Образ окружности как найтив Образ окружности как найтии Образ окружности как найти— дуга окружности или отрезок, принадлежащий границе области Образ окружности как найти, и Образ окружности как найти— область, симметричная Образ окружности как найтиотносительно Образ окружности как найти.

    Пусть Образ окружности как найтинепрерывна на Образ окружности как найтии области Образ окружности как найтии Образ окружности как найтине пересекаются. Тогда функция Образ окружности как найтиконформно отображает Образ окружности как найтина Образ окружности как найти, где Образ окружности как найтии Образ окружности как найти— образы Образ окружности как найтии Образ окружности как найтисоответственно при отображении Образ окружности как найти.

    На следующем рисунке видно, что области Образ окружности как найтии Образ окружности как найтисимметричны относительно луча Образ окружности как найти, который переходит в полуокружность Образ окружности как найти. Так находится образ области Образ окружности как найти. Он для удобства обозначен штриховкой. Точно так же находятся образы остальных двух квадрантов.

    Образ окружности как найти

    Длины волн инфракрасного света достаточно велики, чтобы перемещаться сквозь облака, которые в противном случае блокировали бы наш обзор. Используя большие инфракра сные телескопы, астрономы смогли заглянуть в ядро нашей галактики. Большое количество звезд излучают часть своей электромагнитной энергии в виде видимого света, крошечной части спектра, к которой чувствительны наши глаза.

    Так как длина волны коррелирует с энергией, цвет звезды говорит нам, насколько она горячая. Используя телескопы, чувствительные к различным диапазонам длин волн спектра, астрономы получают представление о широком круге объектов и явлений во вселенной.

    Пример №1 Постройте центральную симметрию тетраэдра, относительно точки O, изображенных на рисунке 3.

    Образ окружности как найти

    Для построения такой центральной симметрии сначала проведем через все точки тетраэдра прямые, каждая из которых будет проходить через точку O. На них построим отрезки, удовлетворяющие условиям |AO|=|A?O|, |BO|=|B?O|, |CO|=|C?O|, |DO|=|D?O| Таким образом, и получим искомую симметрию (рис. 4).

    Образ окружности как найти

    В ряду разных механических движений особенным значением обладают колебания. Это движения и процессы, имеющие периодичность во времени.

    В среде электромагнитных явлений также значительное место заняли электромагнитные колебания. В этих колебаниях заряды, токи, электрические и магнитные поля изменяются согласно периодическим законам.

    Совет №1 Велосипедист, имеющий скорость 300 м/с, или идеальный газ, оказывающий давление 100 паскалей в большой тепловой машине — это странно.

    Образ окружности как найти

  • Образ окружности как найти
  • Образ окружности как найти
  • Образ окружности как найти

    Нужна помощь с курсовой или дипломной работой?

    🌟 Видео

    Найти центр кругаСкачать

    Найти центр круга

    КАК ИЗМЕРИТЬ ДЛИНУ ОКРУЖНОСТИ? · ФОРМУЛА + примеры · Длина окружности как найти? Математика 6 классСкачать

    КАК ИЗМЕРИТЬ ДЛИНУ ОКРУЖНОСТИ? · ФОРМУЛА + примеры · Длина окружности как найти? Математика 6 класс

    Лекция о здоровье. "Компоненты здорового образа жизни"Скачать

    Лекция о здоровье. "Компоненты здорового образа жизни"

    Обязательно запомни эту хитрость! Как можно легко и точно найти центр круглой заготовки? #shortsСкачать

    Обязательно запомни эту хитрость! Как можно легко и точно найти центр круглой заготовки? #shorts

    Окружность. Как найти Радиус и ДиаметрСкачать

    Окружность. Как найти Радиус и Диаметр

    Центр кругаСкачать

    Центр круга

    Длина окружности. Площадь круга - математика 6 классСкачать

    Длина окружности. Площадь круга - математика 6 класс

    Длина окружности. Математика 6 класс.Скачать

    Длина окружности. Математика 6 класс.

    Как найти центр круга в мастерской (4 способа)Скачать

    Как найти центр круга в мастерской (4 способа)

    Всё про углы в окружности. Геометрия | МатематикаСкачать

    Всё про углы в окружности. Геометрия  | Математика

    КАК НАЙТИ ДИАМЕТР ОКРУЖНОСТИ, ЕСЛИ ИЗВЕСТНА ДЛИНА ОКРУЖНОСТИ? Примеры | МАТЕМАТИКА 6 классСкачать

    КАК НАЙТИ ДИАМЕТР ОКРУЖНОСТИ, ЕСЛИ ИЗВЕСТНА ДЛИНА ОКРУЖНОСТИ? Примеры | МАТЕМАТИКА 6 класс

    РАДИУС ОКРУЖНОСТЬ ДИАМЕТР КРУГ / 3 КЛАСС МАТЕМАТИКА. ЧТО ТАКОЕ ОКРУЖНОСТЬ ? ЧТО ТАКОЕ РАДИУС ?Скачать

    РАДИУС ОКРУЖНОСТЬ ДИАМЕТР КРУГ / 3 КЛАСС МАТЕМАТИКА. ЧТО ТАКОЕ ОКРУЖНОСТЬ ? ЧТО ТАКОЕ РАДИУС ?

    А ты знал? Как найти центр окружности #лайхакиСкачать

    А ты знал? Как найти центр окружности #лайхаки

    Окружность, диаметр, хорда геометрия 7 классСкачать

    Окружность, диаметр, хорда геометрия 7 класс

    5 класс, 22 урок, Окружность и кругСкачать

    5 класс, 22 урок, Окружность и круг

    Как Найти Радиус Сегмента на Потолке. Радиус Окружности По Хорде И Высоте СегментаСкачать

    Как Найти Радиус Сегмента на Потолке. Радиус Окружности По Хорде И Высоте Сегмента

    4K Как найти центр окружности, how to find the center of a circleСкачать

    4K Как найти центр окружности, how to find the center of a circle
    Поделиться или сохранить к себе: