Конформные отображения презентация

Содержание

Определение обладающее свойствами сохранения углов и постоянства растяжений называется конформным отображением в точке z0 => б.м. Ο → б.м. Ο; б.м. Δ → б.м. Δ .

Слайд 1§20. Конформные отображения.


Слайд 2Определение
обладающее свойствами сохранения углов и постоянства растяжений называется конформным отображением в

точке z0

=> б.м. Ο → б.м. Ο; б.м. Δ → б.м. Δ .


Слайд 3Основное определение.
Непрерывное взаимно однозначное области g⊂ Z ↔ D ⊂

W, при котором в ∀z∈g выполняются свойства сохранения углов и постоянства растяжений, называется конформным отображением g на D.



Слайд 4Теорема 20.1 Если f(z)∈C∞(g), однозначная и однолистная, и f ’(z)≠0,
∀z∈g,

то

Доказательство. Данное отображение f(z) обладает свойствами сохранения углов и постоянства растяжений
(см. выше). ■


Слайд 5Теорема 20.2(обратная) Если
, то f(z)∈C∞(g), однолистна, и f ’(z)≠0, ∀z∈g.
Доказательство.


, то f(z)- непрерывна, однозначна и однолистна.


Слайд 6Постоянство растяжений =>
Сохранение углов =>

Замечание. Свойство f ’(z)≠0, ∀z∈g является следствием

однолистности.

Слайд 7Теорема 20.3. Необходимым и достаточным условием конформного отображения является f(z)∈C∞(g), однозначна

и однолистна в g.

Доказательство. Необходимость доказана выше (Теорема 20.2).

Достаточность. См. "А.Г.Свешников, А.Н.Тихонов Теория функций комплексной переменной." М.: Наука-Физматлит 1999, с.156.


Слайд 8Основные принципы конформных отображений.
Принцип соответствия границ. Если f(z)∈C

∞( g ), g-односвязна и f(ξ):
∂g⬄Γ=∂D плоскости w с сохранением направления обхода, то

Слайд 9Доказательство. Докажем, что f(z) однолистна в g, т.е.
а) ∀w1∈D ∃!

z1∈g : w1=f(z1);
б) ∀w2∉D не ∃ ни одной z2∈g: f(z2)=w2. Рассмотрим две произвольные точки w1∈D и w2∉D и построим в g вспомогательные функции
F1(z)=f(z)-w1, F2(z)=f(z)-w2 , z∈g.

Слайд 10Подсчитаем число нулей этих функций по принципу аргумента:













Слайд 11
Замечание. Если f(z)∈C∞(g\z0), z0- полюс первого порядка и f(ξ): ∂g↔Γ с

изменением направления обхода, то



Слайд 12Обратная теорема. Если f(z):
(D-ограничена), то f(z)∈C (∂ g ) и

осуществляет непрерывное и взаимно-однозначное соответствие границ
∂g⬄ ∂D.

Слайд 13Теорема Римана
Основной закон конформных отображений
g⊂ Z ; D

⊂ W

Теорема Римана. Если g- односвязная g⊂ Z , ∂ g состоит более чем из одной

точки, то


Слайд 14Теорема 20.4. Если g- односвязная g⊂ Z , ∂ g состоит

более чем из одной

так что f(z0) = 0 и arg f '(z0)=α, z0∈g и α- заданные числа.

точки, то ∃! f(z)∈C∞(g):

Полное доказательство см. А.В.Бицадзе "Основы теории аналитических функций".


Слайд 15Замечания
1) Пусть g⊂ Z ; D ⊂ W ∈

т. Римана

Тогда ∃ξ=f(z):

, f(z0)= ξ0

и ∃w=ϕ(ξ):

, ϕ(ξ0)= w0

=> ∃w=F(z)= ϕ(f(z)):

F(z0)=w0


Слайд 172) Односвязность существенна!
3) Условия т. Римана можно заменить установлением соответствия 3-х

точек ∂g трем точкам ∂D.













Слайд 18п.4. Основные функции, используемые при конформных отображениях.


Слайд 191) Степенная w=f(z)=zn : область однолистности 0


Слайд 20f(z)=z2


Слайд 232) w=f(z)=1/z : область однолистности- вся комплексная плоскость.


Слайд 253) w=f(z)=ez : область однолистности -π


Слайд 27Дробно-линейная функция (ДЛФ)
3 параметра, α≠β.
, f '(z)≠0 для ∀z


Слайд 28



1) Геометрический смысл.
повороты и растяжения, отражение от действительной оси, инверсия


Слайд 292) Заданием соответствия z1↔w1, z2↔w2, z3↔w3, ДЛФ определена однозначно, т.е. коэффициенты

λ, α, β однозначно выражаются через z1, w1, z2 , w2, z3 ,w3.

Слайд 30Доказательство


Слайд 32

Свойства дробно-линейной функции.
1) Круговое:
A(x2+y2)+Bx+Cy+D=0;
z=x+iy=1/ζ=1/(ξ+iη)=
=ξ/(ξ2+η2)-iη/(ξ2+η2)=>
x=ξ/(ξ2+η2), y= -η/(ξ2+η2)
=> A+Bξ-Cη+D(ξ2+η2)=0.


Слайд 33
Задав zi↔wi, i=1,2,3
Окружность на плоскости однозначно определяется заданием 3-х точек.=>
c сохранением

направления обхода однозначно определим дробно-линейную функцию

Слайд 34Пример.
z=1↔w= 0; z= i ↔w= 1; z= -1 ↔ w =

∞ ;

w=λ(z-1)/(z+1);

1=λ(i-1)/(i+1)=> λ=-i => w=i (1-z)/(1+z).


Слайд 35Сохранение сопряженности точек.




Сопряженные=> Сопряженные


Слайд 36
Пример.




Слайд 37Пример.







Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика