P153-3.47中伸缩因子的计算
要证明这一点,我们需要仔细分析两个反演变换的复合操作如何转换一个点的距离。让我们考虑以下步骤:
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定义反演变换:
- 反演变换是通过 \( w = \frac{r^2}{\bar{z}} \) 实现的,其中 \( r \) 是反演圆的半径,\( \bar{z} \) 是 \( z \) 的共轭复数。
- 设圆 \( A \) 的半径为 \( r_A \),圆 \( B \) 的半径为 \( r_B \)。
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第一次反演:
- 一个点 \( z \) 在圆 \( A \) 上的反演为 \( z_1 \),其中 \( z_1 = \frac{r_A^2}{\bar{z}} \)。
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第二次反演:
- 点 \( z_1 \) 在圆 \( B \) 上的反演为 \( z_2 \),其中 \( z_2 = \frac{r_B^2}{\bar{z_1}} \)。
- 代入 \( z_1 \) 的表达式:\( z_2 = \frac{r_B^2}{\bar{z_1}} = \frac{r_B^2}{\overline{\left(\frac{r_A^2}{\bar{z}}\right)}} = \frac{r_B^2}{\frac{r_A^2}{z}} = z \cdot \frac{r_B^2}{r_A^2} \)。
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伸缩变换:
- \( z_2 \) 可以表示为 \( z \) 的伸缩变换,即 \( z_2 = z \cdot \frac{r_B^2}{r_A^2} \)。
- 因此,复合变换(经过 \( A \) 反演后再经 \( B \) 反演)是 \( z \) 的一个伸缩,伸缩率为 \( \frac{r_B^2}{r_A^2} \)。
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设伸缩率为 \( \rho \) :
- 为了得到伸缩率为 \( \rho \),需要 \( \frac{r_B^2}{r_A^2} = \rho \)。
- 即 \( \frac{r_B}{r_A} = \sqrt{\rho} \)。