Math Problem Statement

میشه جواب رو فقط به صورت ریاضی پشت سر هم بنویسی

Solution

بله، پاسخ سوال به صورت ریاضی به ترتیب مراحل پشت سر هم به این صورت است:

  1. تعریف ناحیه در صفحه مختلط:

    e2x2+y2e4وy0e^2 \leq x^2 + y^2 \leq e^4 \quad \text{و} \quad y \geq 0

  2. نگاشت w=ln(z)w = \ln(z):

    • در فرم قطبی: z=reiθz = re^{i\theta}
    • اعمال نگاشت: w=ln(z)=ln(r)+iθw = \ln(z) = \ln(r) + i\theta
  3. تعیین حدود rr و θ\theta:

    • از ناحیه داده شده: ere2و0θπe \leq r \leq e^2 \quad \text{و} \quad 0 \leq \theta \leq \pi
  4. تبدیل شعاع‌ها تحت نگاشت:

    • برای rr: ln(e)ln(r)ln(e2)\ln(e) \leq \ln(r) \leq \ln(e^2)
    • ساده‌سازی: 1ln(r)21 \leq \ln(r) \leq 2
  5. نتیجه نهایی نگاشت:

    • تصویر ناحیه تحت نگاشت: 1Re(w)21 \leq \text{Re}(w) \leq 2 و 0Im(w)π0 \leq \text{Im}(w) \leq \pi

بنابراین، تصویر ناحیه e2x2+y2e4e^2 \leq x^2 + y^2 \leq e^4 در بالای محور xxها تحت نگاشت w=ln(z)w = \ln(z) یک مستطیل است که در آن:

1Re(w)21 \leq \text{Re}(w) \leq 2 و 0Im(w)π0 \leq \text{Im}(w) \leq \pi

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Complex Analysis
Logarithmic Functions
Mapping in Complex Plane

Formulas

z = re^{i\theta}
w = \ln(z)
Re(w)
Im(w)

Theorems

-

Suitable Grade Level

Higher Education