题目
11.函数 omega =dfrac (1)(z) 将z平面上的下列曲线变成w平面上的什么曲线 (z=-|||-+iy, omega =u+iv) ?-|||-(1) ^2+(y)^2=4;-|||-(2) y=x ;-|||-(3) x=1 ;-|||-(4) ((x-1))^2+(y)^2=1.

题目解答
答案

解析
步骤 1:将z平面上的曲线转换为w平面上的曲线
对于给定的函数 $\omega = \dfrac{1}{z}$,其中 $z = x + iy$,$\omega = u + iv$,我们有 $z = \dfrac{1}{\omega} = \dfrac{1}{u + iv} = \dfrac{u - iv}{u^2 + v^2}$。因此,$x = \dfrac{u}{u^2 + v^2}$,$y = \dfrac{-v}{u^2 + v^2}$。
步骤 2:将z平面上的曲线方程转换为w平面上的曲线方程
(1) ${x}^{2}+{y}^{2}=4$
将 $x = \dfrac{u}{u^2 + v^2}$ 和 $y = \dfrac{-v}{u^2 + v^2}$ 代入 ${x}^{2}+{y}^{2}=4$,得到 $\left(\dfrac{u}{u^2 + v^2}\right)^2 + \left(\dfrac{-v}{u^2 + v^2}\right)^2 = 4$,化简得到 ${u}^{2}+{v}^{2}=\dfrac {1}{4}$。
(2) y=x
将 $x = \dfrac{u}{u^2 + v^2}$ 和 $y = \dfrac{-v}{u^2 + v^2}$ 代入 y=x,得到 $\dfrac{-v}{u^2 + v^2} = \dfrac{u}{u^2 + v^2}$,化简得到 v=-u。
(3) x=1
将 $x = \dfrac{u}{u^2 + v^2}$ 代入 x=1,得到 $\dfrac{u}{u^2 + v^2} = 1$,化简得到 ${(u-\dfrac {1}{2})}^{2}+{v}^{2}=\dfrac {1}{4}$。
(4) ${(x-1)}^{2}+{y}^{2}=1$
将 $x = \dfrac{u}{u^2 + v^2}$ 和 $y = \dfrac{-v}{u^2 + v^2}$ 代入 ${(x-1)}^{2}+{y}^{2}=1$,得到 $\left(\dfrac{u}{u^2 + v^2} - 1\right)^2 + \left(\dfrac{-v}{u^2 + v^2}\right)^2 = 1$,化简得到 $u=\dfrac {1}{2}$。
对于给定的函数 $\omega = \dfrac{1}{z}$,其中 $z = x + iy$,$\omega = u + iv$,我们有 $z = \dfrac{1}{\omega} = \dfrac{1}{u + iv} = \dfrac{u - iv}{u^2 + v^2}$。因此,$x = \dfrac{u}{u^2 + v^2}$,$y = \dfrac{-v}{u^2 + v^2}$。
步骤 2:将z平面上的曲线方程转换为w平面上的曲线方程
(1) ${x}^{2}+{y}^{2}=4$
将 $x = \dfrac{u}{u^2 + v^2}$ 和 $y = \dfrac{-v}{u^2 + v^2}$ 代入 ${x}^{2}+{y}^{2}=4$,得到 $\left(\dfrac{u}{u^2 + v^2}\right)^2 + \left(\dfrac{-v}{u^2 + v^2}\right)^2 = 4$,化简得到 ${u}^{2}+{v}^{2}=\dfrac {1}{4}$。
(2) y=x
将 $x = \dfrac{u}{u^2 + v^2}$ 和 $y = \dfrac{-v}{u^2 + v^2}$ 代入 y=x,得到 $\dfrac{-v}{u^2 + v^2} = \dfrac{u}{u^2 + v^2}$,化简得到 v=-u。
(3) x=1
将 $x = \dfrac{u}{u^2 + v^2}$ 代入 x=1,得到 $\dfrac{u}{u^2 + v^2} = 1$,化简得到 ${(u-\dfrac {1}{2})}^{2}+{v}^{2}=\dfrac {1}{4}$。
(4) ${(x-1)}^{2}+{y}^{2}=1$
将 $x = \dfrac{u}{u^2 + v^2}$ 和 $y = \dfrac{-v}{u^2 + v^2}$ 代入 ${(x-1)}^{2}+{y}^{2}=1$,得到 $\left(\dfrac{u}{u^2 + v^2} - 1\right)^2 + \left(\dfrac{-v}{u^2 + v^2}\right)^2 = 1$,化简得到 $u=\dfrac {1}{2}$。