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Die Abbildung z -> 1/z führt die Menge K = {z € C : |z| = 2} in welche Menge über?

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Setze \(z=x+iy\), dann ist \(|z|=2 \Leftrightarrow x^2+y^2=2^2\), also Kreis mit Radius 2.

Weiterhin ist \(z\mapsto \frac{1}{x+iy}=\frac{1}{x^2+y^2}(x-iy)\) mit \(|z|^2=x^2+y^2=4\).

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Aloha :)

Wir betrachten den Wert \(z\in\mathbb C\) in Polarkoordinaten:\(\quad z=|z|\cdot e^{i\varphi}=2e^{i\varphi}\)

In der Gauß'schen Zahlenebene liegen sie auf einer Kreislinie mit Radius \(2\):$$z=2e^{i\varphi}=2\cos\varphi+i\,2\sin\varphi\quad\text{bzw.}\quad \vec g(z)=\binom{2\cos\varphi}{2\sin\varphi}$$

Die Abbildungsvorschrift überführt diese Punkte gemäß:$$f(r;\varphi)=\frac{1}{2\,e^{i\varphi}}=\frac12\,e^{-i\varphi}=\frac12\cos\varphi-i\,\frac12\sin\varphi\quad\text{bzw.}\quad\vec g(f(z))=\binom{\frac12\cos\varphi}{-\frac12\sin\varphi}$$

Die abgebildeten Punkte bilden ebenfalls eine Kreislinie, aber mit Radius \(\frac12\), und wegen des Minuszeichens in der 2-ten Koordinate ändert sich der Umlaufsinn der Kreislinie (aber das ist hier nicht wichtig).

Kurze Antwort: Ein Kreis mit Radius \(2\) wird auf einen Kreis mit Radius \(\frac12\) abgebildet.$$K\mapsto\left\{z\in\mathbb C\,\bigg|\,|z|=\frac12\right\}$$

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--> |z| = ½

:-)

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