Если функция – аналитическая в области
, то осуществляемое ей отображение обладает свойствами:
1) любую область из
функция
переводит в область
на плоскости
, причем граница области
переходит в границу области
с сохранением обхода. Это значит, что если точка z движется по границе так, что область
остается слева, то точка
движется по границе области
так, что
также остается слева;
2) всякая непрерывная кривая из
отображается в непрерывную кривую
в
;
3) пусть и кривые
и
, выходящие из точки
перешли в кривые
¢ и
¢, выходящие из
. Тогда угол между
и
в точке
равен углу между
¢ и
¢ в точке
, причем относительно действительной оси этот угол повернулся на величину
;
4) пусть кривая , соединяющая точки
и z, в результате отображения функцией
перешла в кривую
, соединяющую точки
и
, тогда
не зависит от направления исходящей кривой
.
Отображение, обладающее свойствами 3 и 4, т.е. такое, при котором сохраняются углы (носит название консерватизма улов) и постоянства коэффициента растяжения (сжатия) называется конформным.
Вывод: аналитическая функция , для которой
, осуществляет конформное отображение, причем
, а
=
, т.е. углу поворота лучей, выходящих из этой точки.
Пример 1
Какое отображение, осуществляется функцией ?
Решение: Найдем :
, следовательно, функция аналитическая, и отображение этой функцией конформно во всей плоскости z с коэффициентом растяжения ρ=5 в любой точке. Так как
, то направление при отображении не меняется.
Пример 2
Какое отображение, осуществляется функцией ?
Решение: Производная в точке z=0 обращается в нуль
. Поэтому отображение этой функцией конформно во всех точках плоскости z кроме z = 0. Так как arg w = 3 arg z, то получим
— лучи, выходящие из точки z = 0 и образующие угол равный
, отображающиеся соответственно в лучи arg w = 3 и arg w = 3b, образующие между собой угол 3(b – a). Следовательно, в точке z = 0 конформность нарушается: углы в этой точке не сохраняются, а утраиваются.
Пример 3
В каких точках нарушается конформность отображения ?
Решение: Найдем :
. Приравняв ее нулю, найдем точки, в которых есть нарушения конформности: это точки z1 = 1 и z2 = 3.