
【計】 conformal mapping
defend; keep; protect
corner; angle; cape; contend; horn; wrestle; role
【醫】 angle; anguli; angulus; Broca's angle; cornu; cornua; gonio-; horn
map; shine upon
【計】 mapping
保角映射(Conformal Mapping)是複變函數論中的核心概念,指在複平面上保持局部角度和方向不變的解析函數變換。其核心特性是:若兩條曲線在某點相交形成的角度,在映射後仍保持不變,則該映射在該點處稱為保角映射。這一性質使其在電磁場分析、流體力學和工程數學中具有重要應用。
從數學角度,若函數( f(z) )在區域( D )内解析且導數( f'(z) eq 0 ),則( f(z) )在( D )内為保角映射。微分幾何中,該映射可通過拉普拉斯方程描述,例如極坐标系下的保角變換可表示為: $$ frac{partial phi}{partial r} + frac{1}{r} frac{partial phi}{partial r} + frac{1}{r} frac{partial phi}{partial theta} = 0 $$ 其解對應調和函數,滿足角度不變性。
權威文獻如Springer出版的《Complex Analysis》指出,保角映射的典型例子包括莫比烏斯變換和指數函數映射。例如,函數( w = e^z )将複平面上的水平帶域映射為整個平面除去原點,同時保持相鄰曲線的交角不變。該理論在工程實踐中被用于簡化邊界條件,如飛機翼型的氣流模拟問題。
保角映射(conformal mapping)是複變函數中的核心概念,指在區域内解析且導數非零的複函數實現的映射,具有保持角度和局部伸縮率不變的特性。以下是詳細解釋:
保角映射是複平面之間的變換,設( w = f(z) )為區域( D )内的解析函數,且( f'(z) eq 0 ),則( f(z) )将( z )-平面映射到( w )-平面,并滿足:
數學上,若( z = x + iy ),( w = u + iv ),則導數( f'(z) )的模長( |f'(z)| )表示伸縮率,輻角( arg f'(z) )表示旋轉角。
保角映射通過簡化複雜區域的問題,廣泛應用于:
保角映射通過解析函數的特性,将複雜幾何問題轉化為簡單形式,是數學與工程交叉應用的重要工具。如需進一步了解具體映射實例或定理證明,可參考複變函數教材或專業文獻。
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