求映射g:ℂ→ℂ, g(z)=e^(iz)的压缩区域,解析|e^(iz)|<1的区域
关于映射g(z)=e^(iz)的压缩区域分析
你已经推导到关键步骤了,咱们把剩下的环节拆解清楚,就能明白这个区域是什么了:
先确认导数的模长计算
对于映射g(z) = e^{iz},求导可得g'(z) = i \cdot e^{iz}。复数模长的性质是|ab|=|a||b|,而|i|=1,所以确实|g'(z)| = |e^{iz}|,压缩区域就是满足|e^{iz}| < 1的所有复数z的集合。将z拆分为实部和虚部分析
设z = x + iy(其中x,y是实数,x是z的实部,y是z的虚部),代入iz可得:iz = i(x + iy) = ix + i^2 y = -y + ix
那么e^{iz} = e^{-y + ix} = e^{-y} \cdot e^{ix}计算
|e^{iz}|的具体值
复数e^{ix}是单位复数(模长为1,因为它对应单位圆上的点),而e^{-y}是正实数,所以它的模长就是自身。因此:|e^{iz}| = |e^{-y}| \cdot |e^{ix}| = e^{-y}解不等式
e^{-y} < 1
指数函数e^t是单调递增的,所以e^{-y} < 1等价于-y < 0,也就是y > 0。
所以这个压缩区域是复平面的上半平面——所有虚部大于0的复数构成的区域,完全不是圆形哦。
内容的提问来源于stack exchange,提问作者valer
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