Ejercicio 6

Ejercicio 6

de Agustin Perez Fernandez -
Número de respuestas: 4

Buenas, tengo una consulta respecto a la parte b del ejercicio y es que no logro darme cuenta de porque en la solucion toman que T(a)=0 y T(b)=infinito.


En respuesta a Agustin Perez Fernandez

Re: Ejercicio 6

de Alejandro Bellati -
La idea es encontrar una transformación de Mobius T:\mathbb{C} \cup \{\infty\} \to \mathbb{C} \cup \{\infty\} que lleve el segmento [a.b] en \{ (x,y): y=0, x \leq 0 \} \cup \{\infty\}. Si uno consigue una transformación de Mobius asi, entonces como es biyectiva, el complemento de [a.b] va en el complemento de \{ (x,y): y=0, x \leq 0 \} \cup \{\infty\} , en otras palabras, manda \mathbb{C} - [a,b] en \mathbb{C} - \{ (x,y): y=0, x \leq 0 \}, que es lo deseado.

Ahora para mandar [a,b] en \{ (x,y): y=0, x \leq 0 \} \cup \{\infty\} hay varias opciones, pero lo que si o si debe ocurrir es que T(a) = 0, T(b) = \infty o T(b)=\infty y T(a)=0. Te convence eso?
Otra cosa que debe ocurrir es que la recta que contiene al segmento [a,b] vaya en el eje real.

Saludos
En respuesta a Alejandro Bellati

Re: Ejercicio 6

de Agustin Perez Fernandez -
Bien ahora me queda mas claro, en las soluciones que encontré si no recuerdo mal solo marcaban la primera opción.
Respecto cual se va a infinito y cual al 0 depende de la forma en la que recorramos la curva no? osea si voy de b hasta a entonces T(b) se va al 0 y T(a) a infinito y sino viceversa? o como apilamos el plano complejo y lo podemos pensar como en la esfera estereográfica da igual?
Saludos
En respuesta a Agustin Perez Fernandez

Re: Ejercicio 6

de Alejandro Bellati -
Entiendo, solo marcaban la primera opción pero las dos son válidas. El problema es que ellos marcan solo la primer opción porque imponen T(\infty)=1. Creo que aca hay algo importante que entender, voy a ver si lo explico bien:

Si o si se debe cumplir alguna de las dos opciones:

1) T(a) =0, T(b)=\infty
2) T(b)=0, T(a)=\infty.

y si o si se debe cumplir:

3) la recta que contiene al segmento [a.b] debe ir a todo el eje real (con el infinito claro).

Tanto con 1) + 3) como con 2)+3) puedo conseguir una transformación de Mobius como la buscada. Con estas condiciones me aseguro que la recta que contiene al segmento [a,b] va en el eje real pero en principio podría ser que [a.b] vaya a \{ (x,y): y=0, x \leq 0 \} \cup \{\infty\} , o a la otra parte del eje real \{ (x,y): y=0, x \geq 0 \} \cup \{\infty\} . Entonces estas condiciones ( 1) + 2), o 1) + 3)), no alcanzan.

Ejemplos de condiciones que sí alcanzan:

A): 1) + T(\frac{a+b}{2}) = -1 : esto alcanza, porque mandé tres puntos del segmento [a.b] en tres puntos del segmento real, entonces si o si la transformación de Mobius me manda el segmente [a,b] en un segmento del eje real. Como a \mapsto 0; b \mapsto \infty y el punto medio de [a,b] va en -1, entonces no queda otra que T([a,b]) = \{ (x,y): y=0, x \leq 0 \} \cup \{\infty\} .

B): 2) + T(\infty) = 1: veamos por qué esta opción alcanza. Es claro que T([a,b]) va a parar a un segmento del eje real cuyo borde son los puntos \infty y 0. Hay dos segmentos del eje real que cumplen esto. Aca eje real siempre es junto con el infinito. Si le llamo r a la recta que contiene a [a.b], lo que sucede es que [a,b] va para un segmento del eje real, y r - [a,b] va para el otro. Como \infty \in r-[a.b] y \infty \mapsto 1 es claro que r-[a,b] va para el segmento \{(x,y): y=0, x\geq 0\} \cup \{\infty\}, entonces [a.b] va para el otro, como era deseado.


En fin, hay varias formas de encarar el ejercicio. La opción A termina dando \frac{z-a}{z-b} mientras que la opción B esta dando \frac{z-b}{z-a} (revisar, hice las cuentas acá en un papel).

Si recorro desde el punto a del segmento [a,b] hasta el punto b entonces en la opción A) estoy recorriendo desde 0 hasta \infty caminando por los reales negativos. La opción B) hace lo contrario, camina para el otro lado, si por los reales negativos, pero partiendo desde \infty hasta 0.

Entonces respecto a la pregunta "Respecto cual se va a infinito y cual al 0 depende de la forma en la que recorramos la curva no? o sea si voy de b hasta a entonces T(b) se va al 0 y T(a) a infinito y sino viceversa?, sí, es cierto, siempre y cuando te hayas asegurado que el interior del segmento (a,b) vaya para los negativos, que además es lo que pide la letra.

Decime si logré responderte

Saludos!