2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Gaussian plane 1
Сообщение14.11.2021, 22:04 


01/08/19
95
Let $S=\left\{z\in C: Re((1+i)z)+Im\left(\frac{z}{2-i}\right)=1\right\}$ and $T=\left\{\frac{1}{z}:z\in S\right\}$. Determine and draw in Gaussian plane these sets.

 Профиль  
                  
 
 Re: Gaussian plane 1
Сообщение14.11.2021, 22:11 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/09
6647

(Оффтоп)

А это точно олимпиадная задача? Простовато как-то выглядит.

 Профиль  
                  
 
 Re: Gaussian plane 1
Сообщение17.11.2021, 13:05 


02/04/18
240

(Оффтоп)

Куда уж проще, понимания комплексных чисел более чем достаточно

А чтобы тема не пропадала без ответа...

Изображение

NB. На рисунке дополнительно показан ход графического решения для $T$.

 Профиль  
                  
 
 Re: Gaussian plane 1
Сообщение20.11.2021, 10:52 


01/08/19
95
How to calculate the equation of a circle?

 Профиль  
                  
 
 Re: Gaussian plane 1
Сообщение22.11.2021, 11:42 
Заслуженный участник


03/01/09
1682
москва
Уравнение окружности: $(x-a)^2+(y-b)^2=r^2$, уравнение прямой: $y=2x-\frac 53$.

Если $y=0$, то $x=\frac 56, z=\frac 56, \dfrac 1z=1.2, a=\frac {1.2}2=0.6$, если $x=0$,то $y=-\frac 53, z=-i\frac 53, \dfrac 1z=0.6i, b=\dfrac {0.6}2=0.3,
 r^2=(0-0.6)^2+(0-0.3)^2=\dfrac 9{20}$

 Профиль  
                  
 
 Re: Gaussian plane 1
Сообщение10.12.2021, 16:07 


01/08/19
95
Nice. But how do we know that set of points is a circle? We need to prove that.

 Профиль  
                  
 
 Re: Gaussian plane 1
Сообщение10.12.2021, 16:36 


18/09/21
1682
rsoldo в сообщении #1542326 писал(а):
But how do we know that set of points is a circle?
Pythagorean theorem

 Профиль  
                  
 
 Re: Gaussian plane 1
Сообщение11.12.2021, 11:21 


18/09/21
1682
If the question is about why $\frac{1}{z}$ transforms a circle to a line and back, then it is like this.
Circle equation (center at $z_0$, passing through $0$):
$$|z-z_0|=|z_0|$$
Substitute $\frac{1}{z}$ for $z$ (note $z \neq 0$):
$$\left(\frac{1}{z}-z_0 \right) \overline{\left(\frac{1}{z}-z_0 \right)}=z_0 \overline{z_0}$$
$$\frac{1}{z \overline z}-\frac{z_0}{\overline z} -\frac{\overline{z_0}}{z}+z_0 \overline{z_0}=z_0 \overline{z_0}$$
$$1 = z z_0 +\overline{z z_0}$$
Hence $\operatorname{Re} (z z_0) = \frac12$ and therefore $\operatorname{Re} z \operatorname{Re} z_0 - \operatorname{Im} z \operatorname{Im} z_0 = \frac12$, means $x x_0 - y y_0 = \frac12$ - equation of a line.

 Профиль  
                  
 
 Re: Gaussian plane 1
Сообщение17.12.2021, 10:23 


01/08/19
95
$z=x+y\cdot i$

$(1+i)(x+yi)=x+yi+xi-y=(x-y)+(x+y)i$

$\frac{x+yi}{2-i}\cdot \frac{2+i}{2+i}=\frac{2x-y}{5}+\frac{x+2y}{5}\cdot i$
From the conditions of the problem we get the equation:
$6x-3y-5=0$

Now, $w=\frac{1}{z}=u+vi, u,v\in \mathbb{R}, w\neq 0$
we have
$z=\frac{1}{w}=\frac{1}{u+vi}\cdot \frac{u-vi}{u-vi}=\frac{u}{u^2+v^2}-\frac{v}{u^2+v^2}i$
and
$x=\frac{u}{u^2+v^2} , y=\frac{-v}{u^2+v^2}$
From the equation of line:
$\implies \frac{6u}{u^2+v^2}+\frac{3v}{u^2+v^2}=5$

$\implies 5u^2-6u+5v^2-3v=0$

$\implies u^2-\frac{6}{5}u+\frac{9}{25}+v^2-\frac{3}{5}v+\frac{9}{100}=\frac{9}{25}+\frac{9}{100}$

$\implies \left(u-\frac{3}{5}\right)^2+\left(v-\frac{3}{10}\right)^2=\frac{9}{20}$

We have a picture above!

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 9 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group