■円に関する反転(その1)
中心O,半径rの円がある.P(x,y)として,半直線OP上に
OP・OQ=r^2
となるQ(X,Y)を円に関する反転という.(r=1のとき,単位円に関す
る反転)
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[1]単位円に関する反転
(X,Y)=k(x,y)
OP・OQ=1の場合
(x^2+y^2)(X^2+Y^2)=1
(x^2+y^2)(k^2x^2+k^2y^2)=1
k=1/(x^2+y^2)
より,
(X,Y)=(x/(x^2+y^2),y/(x^2+y^2))
(x,y)=(X/(X^2+Y^2),Y/(X^2+Y^2))
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[2]直角双曲線の単位円に関する反転
直角双曲線をx^2−y^2=1/2a^2とする.
(x,y)=(X/(X^2+Y^2),Y/(X^2+Y^2))を代入すると
(X^2+Y^2)^2=2a^2(X^2−Y^2)
レムニスケートが得られる.
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[3]直角双曲線の単位円に関する反転
直角双曲線をx^2−y^2=1/2a^2とする.このパラメータ表示は
γ(t)=(cosht/a√2,sinht/a√2)
exp(t)=1/sとおいて,反転すると
X=(1/s+s)/2a√2
Y=(1/s−s)/2a√2
(X^2+Y^2)={(1/s+s)/2a√2}^2+{(1/s−s)/2a√2}^2より,
(a√2s(1+s^2)/(1+s^4),a√2s(1−s^2)/(1+s^4)
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