Complex Variables and Partial Differential Equations (3130005)

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

Q2) (c) 

Find the image of the infinite strips i 1 4 ≤ y ≤1 2   i 0≤ y ≤1 2  under the transformation w=1 z  . Show the region graphically.

Let, w=1 z  .
 
⇒z=1 w 
 
⇒x+i y=1 u+i v 
 
⇒x+i y=u-i v u2-i2 v2 
 
⇒x+i y=u-i v u2+ v2 
 
⇒x+i y=u u2+ v2  + i-v u2+ v2 
 
⇒x=u u2+ v2   &  y=-v u2+ v2 
 
i 1 4 ≤ y ≤1 2 
 
⇒ 1 4 ≤ -v u2+ v2  ≤1 2 
 
⇒ 1 4 ≤ -v u2+ v2    &  -v u2+ v2 ≤1 2 
 
⇒ u2+ v2 ≤ -4v   &  -2v≤u2+ v2
 
⇒ u2 + v2 + 4v ≤0   &  0≤u2 + v2 + 2v
 
⇒ u2 + v2 + 4v + 4 ≤ 4   &  u2 + v2 + 2v + 1 ≥ 1
 
⇒ u - 02 + v + 22 ≤ 4   &  u - 02 + v + 12 ≥ 1
 
ii 0≤ y ≤1 2 
 
⇒ 0≤ -v u2+ v2  ≤1 2 
 
⇒ 0≤ -v u2+ v2    &  -v u2+ v2 ≤1 2 
 
⇒ 0 ≤ -v   &  -2v≤u2+ v2
 
⇒ v ≤0   &  0≤u2 + v2 + 2v
 
⇒ v ≤ 0   &  u2 + v2 + 2v + 1 ≥ 1
 
⇒ v ≤ 0   &  u - 02 + v + 12 ≥ 1