Jak narysować konformalne odwzorowanie z płaszczyzny z do płaszczyzny w

Jan 16 2021

Jestem całkowitym początkującym w Mathematica. Nic nie wiem. Muszę narysować kilka diagramów, aby pokazać konformalną naturę mapy$w=e^z$.

Muszę narysować kilka konturów $z$-samolot; np. linia pozioma, linia pionowa, linia 45 stopni i okrąg jednostkowy. Następnie muszę uzyskać odwzorowane krzywe w formacie$w$-samolot gdzie $u$ i $v$ są funkcjami $x$ i $y$.

Nie mam pojęcia, jak to zrobić? Proszę pomóż mi.

Odpowiedzi

6 cvgmt Jan 16 2021 at 07:01

Odpowiedz na komentarz.

Użyj, MeshShadingaby wypełnić region.

expr1 = {x, y};
expr2 = With[{z = x + I*y}, E^z // ReIm // ComplexExpand];
ParametricPlot[#, {x, -4, 4}, {y, -4, 4}, 
    MeshFunctions -> {#3 &, #4 &, #4 - #3 &, Sqrt[#3^2 + #4^2] &}, 
    Mesh -> {{1}, {1}, {0}, {1}}, 
    MeshShading -> {{{{Red, None}, {None, None}}, {{Red, None}, {None,
          None}}}, {{{None, None}, {None, None}}, {{None, 
         None}, {None, None}}}}, 
    MeshStyle -> {{Thick, Red, Opacity[1]}, {Thick, Green, 
       Opacity[1]}, {Thick, Blue, Opacity[1]}, {Thick, Yellow, 
       Opacity[1]}}, Axes -> False, PlotRange -> 4, 
    BoundaryStyle -> None, 
    LabelStyle -> {FontFamily -> "Times", Blue}, PlotPoints -> 80, 
    PlotStyle -> None] & /@ {expr1, expr2} // GraphicsRow

Uproszczać

expr1 = {x, y};
expr2 = With[{z = x + I*y}, E^z // ReIm // ComplexExpand];
ParametricPlot[#, {x, -4, 4}, {y, -4, 4}, 
    MeshFunctions -> {#3 &, #4 &, #4 - #3 &, Sqrt[#3^2 + #4^2] &}, 
    Mesh -> {{1}, {1}, {0}, {1}}, 
    MeshStyle -> {{Thick, Red, Opacity[1]}, {Thick, Green, 
       Opacity[1]}, {Thick, Blue, Opacity[1]}, {Thick, Yellow, 
       Opacity[1]}}, Axes -> False, PlotRange -> 4, 
    BoundaryStyle -> None, 
    LabelStyle -> {FontFamily -> "Times", Blue}, PlotPoints -> 80, 
    PlotStyle -> None] & /@ {expr1, expr2} // GraphicsRow

Oryginał

expr = With[{z = x + I*y}, E^z // ReIm // ComplexExpand]
xy = ParametricPlot[{x, y}, {x, -2, 2}, {y, -2, 2}, 
   MeshFunctions -> {#1 &, #2 &, #2 - #1 &, Sqrt[#1^2 + #2^2] &}, 
   Mesh -> {{1}, {1}, {0}, {1}}, 
   MeshStyle -> {{Thick, Red, Opacity[1]}, {Thick, Green, 
      Opacity[1]}, {Thick, Blue, Opacity[1]}, {Thick, Yellow, 
      Opacity[1]}}, PlotPoints -> 50, FrameLabel -> {x, y}, 
   PlotStyle -> None];
uv = ParametricPlot[expr, {x, -4, 4}, {y, -4, 4}, 
   MeshFunctions -> {#3 &, #4 &, #4 - #3 &, Sqrt[#3^2 + #4^2] &}, 
   Mesh -> {{1}, {1}, {0}, {1}}, 
   MeshStyle -> {{Thick, Red, Opacity[1]}, {Thick, Green, 
      Opacity[1]}, {Thick, Blue, Opacity[1]}, {Thick, Yellow, 
      Opacity[1]}}, Axes -> False, PlotRange -> 8, 
   BoundaryStyle -> None, FrameLabel -> {u, v}, 
   LabelStyle -> {FontFamily -> "Times", Blue}, PlotPoints -> 80, 
   PlotStyle -> None];
GraphicsRow[{xy, uv}]