Las transformaciones (3)

 Esta transformación es bastante común.

La función inversa

La transformación es w = 1/z o su equivalente z = 1/w.

Esta transformación permite establecer una correspondencia punto a punto excepto para w = 0, y para z = 0.

En forma módulo argumental si z = r·ei𝛩, y w = 𝜌·e, se verifica:

𝜌·e = (1/r)·e-i𝛩

transformación que puede descomponerse en dos:

z' = (1/r) ·ei𝛩 y w = z'


Geométricamente, la primera representa una inversión respecto a la circunferencia de centro el origen y radio unidad. La segunda, una simetría respecto al eje real.

Si la transformación hubiese resultado de la forma w = a/z, se obtendría el mismo resultado, solo que una circunferencia de radio a.

Como ejemplo se tiene que la región exterior a la circunferencia de radio unidad se transforma en el conjunto de puntos interiores a la circunferencia y viceversa.

En forma binómica:

w = u + vi = 1/(x + yi)

por tanto:

u = x/(x² + y²), v = -y/(x² + y²)

o bien:

x = u/(u² + v²), y = -v/(u²+v²)

Ejemplo

Si z recorre la circunferencia a(x² + y²) + bx + cy + d = 0, resulta:

a·[(u² + v²)/((u² + v²)²] + b·[u/(u² + v²)] + c·[ -v/(u²+v²)] + d = 0

o sea:

d(u² + v²) + bu - cv + a = 0

es decir, que si la circunferencia no pasa por el origen (d ≠ 0), se transforma en otra circunferencia que tampoco pasa por el origen, ya que a ha de ser distinto de cero. Por el contrario, si la circunferencia dada pasa por el origen se transforma en una recta y viceversa.

Las rectas que pasan por el origen bx + cy = 0 se transforman evidentemente en rectas que también pasan por el origen.



Estos últimos conceptos pueden resultar confusos. Espero que en las siguientes entradas con ejercicios resueltos quedé más claro.

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