四、对称原理与多边形映射
[对称原理] 设和
是
平面上关于它们公共边界
(一段圆弧)对称的两个区域,而
和
是
平面上关于它们公共边界
(一段圆弧)对称的两个区域.
如果函数满足下列条件:(i)
将
保角映射到
;(ii)
在
上连续,将
单叶映射到
.那末存在一个函数
具有性质:
1o 把区域
保角映射到区域
.
2o 在内,
.
3o 将区域内关于
对称的两点映射到区域
内关于
对称的两点.
[多边形映射] 多边形映射是把半平面映射到一个多边形的映射.
设平面实轴上有
个点
,
平面上一
边形,顶点是
,在点
处的顶角是
,那末施瓦兹-克里斯托弗尔积分
|
是三个常数)把
平面的上半平面映射到已给
边形内部,
平面实轴上的
个点
分别映射到
平面的
边形的
个顶点
(图10.4).
如果平面的无穷远点(设
)与
边形一个顶点(设
)对应,那末映射简化成
例 求矩形映射把平面的上半平面
映射到
平面上的一个矩形
的内部(图10.5).
|
解
首先考虑平面的第一象限映射到矩形内部的右半部分
.同时让
的原象记为
.把这个映射关于
轴的正半轴应用对称原理,就有
,同时根据施瓦兹-克里斯托弗尔积分,所求的映射就是
由于,所以
,又由于
.所以
(1)
即(2)
设 常数已知,适当选择矩形的长和宽(即
和
),使(1)、(2)式中的常数
.
这是第一类椭圆积分(第十二章§1,十).