Complex Variables and Partial Differential Equations (3130005)

BE | Semester-3   Winter-2019 | 26-11-2019

Q2) (a) 

Determine the Mobius transformation which maps z1 = 0, z2 = 1, z3 = ∞ into , w1 = -1, w2 = -i, w3 = 1.

z1 = 0, z2 = 1, z3 = ∞, w1 = -1, w2 = -i, w3 = 1 .
 
The cross ratio, 
 
 w - w1 w2 - w3  w - w3 w2 - w1  =  z - z1 z2 - z3  z - z3 z2 - z1 
 
⇒ w + 1 -i - 1  w - 1 -i + 1  =limz3→∞  z - 0 1 - z3  z - z3 1 - 0
 
⇒- w + 1 1 + i  w - 1 1 - i  =limz3→∞  z z3 1 z3  - 1  z3 1 z3  - 1 
 
⇒- w + 1  w - 1  i =limz3→∞  z 0 - 1  0 - 1            ∵ 1 + i1 - i=i   &  z3→∞⇒1 z3 →0 
 
⇒ w + 1  w - 1  = - z i
 
⇒ w + 1  w - 1  = zi      ∵ 1i=-i 
 
⇒ w + 1 + w - 1  w + 1 - w - 1  = zi + 1 zi - 1          ∵ Componendo and dividendo 
 
⇒ 2w  2  = zi + 1 zi - 1  
 
⇒w = zi + 1 zi - 1