Transformation mit komplexen Zahlen

Hallo,

ich bin neu hier und habe diese Frage schon als Expertenfrage gestellt. Ich weiß nicht genau, ob sie jetzt auch hier im Forum zu sehen ist, deshalb stelle ich sie nochmal. Falls dies ein unnötiges Doppelposting ist, bitte ich um Verzeihung!

Ich habe eine mehrgliedrige Aufgabe zur Zhukovsky (auch Joukovsky oder Schukowski geschrieben) Transformation.

Wir sollen dabei in drei Schritten das Bild der folgenden Menge bestimmen M={z € C : |z| 1/2}

Die Transformation ist dabei folgendermaßen aufgeteilt f(z)=(g^(-1) o h o g) mit g(z)=(z-1)/(z+1) und h(z)=z^2

Also der erste Schritt ist mir noch klar, da g(z) eine Möbius (bilineare) Transformation ist. Der Einheitskreis wird von g auf die imaginäre Achse abgebildet, das innere auf die „linke“ Hälfte. Der Kreis um 1/2 mit Radius 1/2 wird lediglich um 1 nach links verschoben, hat also Mittelpunkt -1/2 und Radius 1/2.

Das Bild ist also g(M)={z € C : Re(z) 1/2}

Nun soll auf diese Menge die Funktion h(z)=z^2 angewendet werden. Ich splitte sie in Real- und Imaginärteil auf und dann weiß ich nicht weiter und stehe auf dem Schlauch.
h(x+iy)=x^2-y^2+i2xy

Und nun??

Vielen Dank für die Hilfe schon mal im Voraus

Schöne Grüße
Martin

Das Bild ist also g(M)={z € C : Re(z) 1/2}

Nun soll auf diese Menge die Funktion h(z)=z^2 angewendet
werden. Ich splitte sie in Real- und Imaginärteil auf und dann
weiß ich nicht weiter und stehe auf dem Schlauch.
h(x+iy)=x^2-y^2+i2xy

Hallo Martin,

stell dir z in Polarkoordinaten vor.
z=r⋅eit
r ist der Radius, d.h. der Abstand von z zu 0, und t ist das Argument, d.h. der Winkel zwischen z und der positiven reellen Achse. Dann gilt
h(z)=r2⋅e2it
Daran siehst du, dass h die Radien quadriert und die Winkel verdoppelt.
M wird also zu einem Ring mit einem Loch vom Radius 1/4.

Gruß

hendrik