null

‫טרנספורמציות קונפורמיות‬
‫‪Conformal mappings‬‬
‫פרופ' נח דנא‪-‬פיקארד‬
‫טבת תשס"ט‬
‫מנקודות במישור‪ z-‬אל נקודות במישור‪w-‬‬
‫• השאלה‪ :‬למה נקודות‪ ,‬תחומים‪ ,‬עקומות במישור‪z-‬‬
‫נהפכות במישור‪?w-‬‬
‫• המסגרת‪ :‬פונקציות אנליטיות‬
‫‪2‬‬
‫טרנספורמציות קונפורמיות‬
‫‪1‬‬
‫תכונה מבוקשת‪:‬‬
‫שמירה על משוואת לפלס‬
‫תהי ‪ Φ‬פונקציה הרמונית בתחום ‪ D‬במישור‪.(x,y)-‬‬
‫נתון "שינוי הקואורדינטות" )‪ w=f (z‬מ‪ (x,y)-‬ל‪,(u,v)-‬‬
‫נניח ש‪ :‬א‪ f .‬היא פונקציה אנליטית חח"ע ב‪D-‬‬
‫ב‪ f ’ .‬לא מתאפסת ב‪.D-‬‬
‫ג‪.D’=f (D) .‬‬
‫אזי ‪ Φ‬הופכת לפונקציה הרמונית במישור‪.(u,v)-‬‬
‫נ‪.‬ב‪ .‬ב' הוא תוצאה של א'‪.‬‬
‫‪3‬‬
‫טרנספורמציות קונפורמיות‬
‫התכונה הקונפורמית – דוגמא ראשונה‬
‫הפונקציה‪w = Log z :‬‬
‫‪6‬‬
‫• על הקשת המוגדרת ע"י ‪3‬‬
‫‪π‬‬
‫‪π‬‬
‫• על קטעים ישרים המוגדרים ע"י ‪ arg z = ,1 ≤ z ≤ 2‬ו‪arg z = ,1 ≤ z ≤ 2 -‬‬
‫‪π‬‬
‫≤ ‪≤ arg z‬‬
‫‪π‬‬
‫‪| z |= 1,‬‬
‫‪6‬‬
‫‪4‬‬
‫‪3‬‬
‫טרנספורמציות קונפורמיות‬
‫‪2‬‬
‫הגדרה‬
‫נתונה העתקה ‪ f‬ע"י )‪.w=f (z‬‬
‫אם ‪ f‬שומרת על הזוית )המכוונת( בין כל זוג עקומות‬
‫העוברות דרך ‪ ,z0‬אומרים ש‪ f -‬היא טרנספורמציה‬
‫קונפורמית ב‪.z0 -‬‬
‫אם ‪ f‬קונפורמית בכל נקודה של התחום ‪ ,D‬אומרים שהי‬
‫קונפורמית ב‪.D-‬‬
‫‪5‬‬
‫טרנספורמציות קונפורמיות‬
‫‪f (z)=z2, z=0..1+i‬‬
‫‪6‬‬
‫טרנספורמציות קונפורמיות‬
‫‪3‬‬
‫‪f (z)=z2, z=-1-i..1+I‬‬
‫היפרבולות‬
‫‪7‬‬
‫ישרים‬
‫טרנספורמציות קונפורמיות‬
‫‪f (z)=z2, z0=0‬‬
‫‪8‬‬
‫טרנספורמציות קונפורמיות‬
‫‪4‬‬
‫‪f (z)=z2, z0=1+i‬‬
‫‪9‬‬
‫טרנספורמציות קונפורמיות‬
‫משפט‬
‫תהי ‪ f‬פונקציה אנליטית בתחום ‪.D‬‬
‫הפונקציה הזאת קונפורמית בכל נקודה ‪ z0‬כך ש‪.f ‘(z0)≠0 -‬‬
‫נקודה ‪ z0‬כך ש‪.f ‘(z0)=0 -‬נקראת נקודה קריטית‪.‬‬
‫‪10‬‬
‫טרנספורמציות קונפורמיות‬
‫‪5‬‬
‫דוגמא‬
‫‪C1' : v = − 1 − u 2 , 0 < u ≤ 1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪z‬‬
‫‪C1 : y = x, x > 0‬‬
‫‪C2' : v = −u‬‬
‫‪C2 : x = 1, y ≥ 1‬‬
‫=‪w‬‬
‫‪11‬‬
‫טרנספורמציות קונפורמיות‬
‫הוכחת המשפט )‪(1‬‬
‫‪f‬‬
‫‪z→w‬‬
‫‪12‬‬
‫טרנספורמציות קונפורמיות‬
‫‪6‬‬
‫הוכחת המשפט )‪(2‬‬
‫• סיבוב של עקומה‬
‫• הזוית בין שתי עקומות‬
‫נשמרת‬
‫‪13‬‬
‫טרנספורמציות קונפורמיות‬
‫‪f (z)=z3‬‬
‫‪14‬‬
‫טרנספורמציות קונפורמיות‬
‫‪7‬‬
‫‪f (z)=ez‬‬
‫‪15‬‬
‫טרנספורמציות קונפורמיות‬
‫‪8‬‬