Теория функций комплексного переменного
IV семестр Конформные отображения. Дробно-линейная функция Леммы об окружностях
Скачать Содержание

Леммы об окружностях


Лемма 5.1


Условие

Точки P и P симметричны относительно окружности |zz0| = R.


Утверждение

Любая окружность, проходящая через точки P и P, ортогональна к окружности |zz0| = R (то есть пересекается с ней под прямым углом).

  

В самом деле, проведём любую окружность через точки P и P, симметричные относительно окружности |zz0| = R. Проведём из точки z0 касательную ко второй окружности и обозначим точку касания через A. По теореме 5.5, выполнено равенство

|z0A|2 = |z0P| · |z0P′|.

С другой стороны, по определению симметричных точек,

|z0P| · |z0P′| = R2.

Поэтому |z0A| = R, то есть точка A лежит и на окружности

|zz0| = R.

В силу этого, радиусы, проведённые в точку касания, перпендикулярны друг другу, следовательно, окружности пересекаются под прямым углом.