• 締切済み

2次元空間の写像について教えてください

x-y座標系において、各点の座標が既知である図形を配管断面(2重円断面)へ写像を行いたいのですが、どのように考えればいいのでしょうか? ご教授ください、宜しくお願い致します。

みんなの回答

回答No.1

X-Y平面から二重円断面へ写像は無数にあります。そのためどのような性質の写像が必要なのか分からないと回答することは困難なのですが、ここではconformal mappingについて書くことにします。その理由はconformal mappingが著しい性質を持っており数学でも物理学でも大変重要なものになってきているからです。conformal mapping はスケールは変えるが角度は不変に保つ変換です。f(z)を解析関数としてw=f(z)で変換するとconformal mapping になります。wの実部と虚部はコーシー・リーマンの方程式を満たし、電磁気学や流体力学の問題を解くために昔から用いられてきました。またconformal mapping はリーマンの写像定理などの良い性質を持っており、複素関数論でも重要です。しかしconformal mapping は最近、数学においても物理においても新たな展開を見せ、非常に重要なものになってきています。Theory of everything になる(かもしれない)理論として超弦理論が注目されていますが、conformal 不変性は弦理論の重要な性質として研究されてきました。一方、1984年にBelavin,Polyakov, Zamolodchikovがconformal mapping で不変な場の理論を臨界現象の基礎として定式化しました。相転移の臨界点では相関距離が無現大になるためスケール不変性が現れます。conformal mapping により臨界現象の理論は大きな進歩を遂げました。一方、弦理論ではAdS/CFT対応(Anti de Siter/conformal field theory correspondense)が最も注目されるトピックスの一つになっています。具体的には  w = exp(iz) で変換するとz平面の長方形の領域はw平面の円環状の領域になり、conformal mapping なので形はそれほどくずれて見えないはずです。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

関連するQ&A

  • 三次元空間においた図形の方程式

    三次元における図形の方程式の表し方が分かりません。 ・n次元の図形の方程式は『等号』が(n-1)個で表現される。 という文章も目にしましたがその理由も分からず。。。 例えば,三次元における円の方程式として,『円の中心座標,O1(x0,y0,z0)』と『円周上の三点,P1(x1,y1,z1),P2(x2,y2,z2),P3(x3,y3,z3)』がそれぞれ得られた場合,どのような方法でどのような方程式が求められますか? 一つ考えた方法としまして,三点を通る球と平面をそれぞれ求め,それらの連立を解いてみましたが,それだけだと確実に変数が一つ無くなってしまいます。 上記の『三次元は等号が二つ』という事が関係してくるのでしょうか。。。 三次元空間に対しての知識が不足していますので,出来れば『具体的な式』や,さらには『具体的な係数など』まで頂けると非常に助かります。 お願い致します。

  • 二次元開円盤から3次元数空間への写像の級

    f: D^2 → R^3, f(x,y) = ( x, y, (x^2 + y^2)^1/2 ) f: D^2 → R^3, f(x,y) = ( x, y, x^2 + y^2 ) 以上のふたつの写像(関数と呼ぶべきですか?)はそれぞれ、C何級でしょうか。

  • 線形写像の核空間と像空間の次元についての問題

    次の線形写像の核空間と像空間の次元を求めなさい (1) f([x y z])=[x+2y+z / -3x+z] (2) f([x y])=[4x-5y / 3x / -x+y] 学生です。 この問題がいまいちわからないので詳しいやり方を教えていただけるとありがたいです。一番は自分なりにいろいろ見てといたらdim(Imf)=rank([1 2 1 / -3 0 1])=2 , dim(Kerf)=1となったのですがあってますでしょうか? よろしくお願いします。

  • 写像について

    写像について 「(-1,1)を(-∞,∞)に全単射に写像する写像の例を1つ挙げよ。挙げた写像が全単射と言える理由も述べよ。」という問題です。 「xについて、-1を-∞に、yについて、1を∞に同時に写像する」という理解で良いのでしょうか? しかし、なかなか思いつきません。アドバイスの程宜しくお願い致します。 

  • 写像について

    写像について (1)(-1,1)を(-∞,∞)に全単射する写像の例を一つ挙げよ。あげた写像が全単射といえる理由も述べよ。 (2)f:R^2→R^2,f(x,y)=(x+y,xy)とするときf(D)を求め図示せよ。 D={(x,y)|x^2+y^2<1,x>0,y≦0} の二問の解答への方向性が見えません。 全射、単射についての定義はわっかていますが・・・。 よろしくお願いいたします。

  • 多様体間の写像が滑らかであることについて

    f:R→R を  f(x)=x^(1/3) (xの3乗根) と定めます.このとき f は同相写像だが滑らかではないということを, 多様体間の写像が滑らかであることの定義に従って示したいのですが, それがよく分からないので教えてください. f は全単射かつ連続で,f^(-1)も連続であることは言えたので,f が同相写像であることは示せました. 問題は f が滑らかではないということです. Rを多様体としてみて,この多様体間の写像 f:R→R が滑らかであるとは, ------------------------------- 任意の x∈R と,x∈U, f(x)∈V かつ f(U)⊂Vとなる局所座標(U,φ),(V,ψ)に対して, f の U と V による局所座標表示 ψ・f・φ^(-1) が滑らか. ------------------------------- 今回は滑らかではないことなので,この否定を示せばよいのですよね? つまり,x∈U, f(x)∈V かつ f(U)⊂V なるどんな局所座標(U,φ),(V,ψ)をとっても, 局所座標表示 ψ・f・φ^(-1) が滑らかにならないような x∈R が存在することを示す. これを示そうと思ったのですが,出来ませんでした. f は 0∈R で微分可能でないので,0が問題の点だとは思うのですが…. ご教授お願いいたします.

  • 位相空間における連続写像の条件について

    (X,T),(Y,U)を位相空間とし、fをXからYへの写像とする。 このとき、Xの部分集合Aに対し、f(cl(A))⊂cl(f(A))ならば、 fが(X,T)から(Y,U)への連続写像であるといえますか? ※cl(A)はAの閉包を示す。

  •  集合と写像 の問題解説お願いします

    数学の集合と写像について教えてください。 期末試験の過去問なのですが、解説・回答がなくて困っています! 試験直前なので どうぞよろしくお願いします。 X={3,4,5}  Y={5,6,}とする。   (1) XからYへの単射を1つ求めよ。 (2) XからYへの全射を1つ求めよ。 (3) (1)(2)で求めた写像の合成写像を求めよ。 (4) XからYへの写像で全射であるものを全て述べ、その写像 f2 = f. ○ f が恒等写像となるも   のを全て求めよ。 (5) XからYへの写像で単射であるものを全て述べ、その写像 f3 = f ○ f ○ f が恒等写像とな   るものを全て求めよ。 解説も付けていただけるとたすかります。 よろしくお願い致します。

  • 3次元空間中の2つの円の交点の求め方

    3次元空間において、2つの円の各中心座標(x,y,z)、各法線ベクトルおよび各半径が分かっているときに、これらの円が作る交点(x,y,z)を求める方法を教えてください。できれば、交点がいくつ存在するかを示す判別式もお願いします。

  • 三角形の2点の座標と各辺の長さから残り座標の算定

    お世話になります。 三角形の2点の座標と、各点の長さから、残りの点の座標を求めたいと思います。 ネットで検索すると、 図形をX軸上に移動し、さらに両側の座標が既知の1辺をX軸上に重ねるように回転させて、 残りの点(平行及び回転移動した)の座標を求めた後、 回転及び平行の移動させ元に戻す方法がありました。 簡単な図形で計算した処、三角形の面積ヘロンの公式を利用して求める回転後の座標が、正しく求まりません。 わかりましたら、教えてください。