Дробно-линейная подстановка

Дробная линейная подставновка - это преобразование вида:

$\Large x \rightarrow {ax + b \over{cx + d}}$, где $\Large x \in X$
$a, b, c, d$ - постоянные числа.

$\Large a,b$ - постоянные числа

и $\Large c,d$ -- тоже постоянные числа.

Если мы говорим об отображении из множества вещественных чисел во множество вещественных чисел (то есть $\Large x\in\mathbb{R}$), то ясно,
что такое отображение не определено при
$\Large x=-\frac{d}{c}$,
когда знаменатель обращается в ноль.

Далее, пусть $\Large a,c\neq 0$, тогда
$\Large\frac{ax+b}{cx+d}=\frac{a}{c}\frac{сx+\frac{cb}{a}}{cx+d}=$
$\Large =\frac{a}{c}\frac{сx+d-d+\frac{cb}{a}}{cx+d}$
$\Large =\frac{a}{c}\Big(\frac{сx+d}{cx+d}+\frac{\frac{cb}{a}-d}{cx+d}\Big)=$
$\Large =\frac{a}{c}+\frac{a}{c}(\frac{cb}{a}-d)\frac{1}{cx+d}$.

Из последнего выражения видно, что если
$\Large \frac{c}{a}\neq\frac{d}{b}$ (то есть $\Large \frac{ax+b}{cx+d}\neq const$),
то график функции представляет собой гиперболу, то есть
это отображение, действующее из $\mathbb{R}$ (без точки $\Large \{-\frac{d}{c}\}$) в
$\Large \mathbb{R}$ (без точки $\Large \{\frac{a}{c}\}$), является биективным.

vedro-compota's picture

math2, один техничекский момент - пожалуйста (по возможности) используйте для длинных формул (а в комментариях можно для всех формул модификатор \Large - если из веб-редактора набираете текст - то там это самая правая кнопка- "корень из икс" - выделяете формулу и она поставит знаки бакса с модификатором - но это всё по возможности) - для примера комментарий выше я отредактировал.

Далее:

и c,d -- тоже постоянные числа.

то есть a,b,c,d - это какие-то случайно выбранные постоянные числа, которые из графика $\Large x = x$ (прямая) делают гиперболу $\Large\frac{ax+b}{cx+d}$, да?

Ещё:

является биективным

теперь для "биективным" есть определение (ставить ссылки не обязательно, просто хвастаюсь, правда оно ещё не доделано на днях доделаю инъекцию и сюръекцию)

Ещё:

это отображение, действующее из R...

я вот в каком ключе спрашивал насчёт вещественности результата - почему мы вот можем утвеждать что дробь какая-то - точнее дробь $\Large\frac{ax+b}{cx+d}$ не является бесконечной неприодической дробью - типа как число "пи" ?

_____________
матфак вгу и остальная классика =)

a,b,c,d - это какие-то случайно выбранные постоянные числа,

удовлетворяющие некоторым условиям.

Эти условия найти легко.

Прежде всего, $\Large c^2+d^2\neq0$.

Если $\Large a$ и $\Large c$ одновременно равны нулю, то каждый $\Large x$ будет отображаться в константу $\Large \frac{b}{d}$. Этот случай не очень интересен.

Если $\Large a=0$ и $\Large c\neq 0$, то будет
$\Large x\to \frac{b}{cx+d}$.
И если при этом $\Large b\neq0$, то график функции
$\Large f(x)=\frac{b}{cx+d}$ будет гиперболой.

Если и числитель, и знаменатель дроби $\Large \frac{ax+b}{cx+d}$ линейно-зависимы,
то опять же каждый $\Large x$ будет отображаться в некоторую константу.
Это тоже неинтересный случай.

почему мы вот можем утвеждать что дробь какая-то - точнее дробь $\Large \frac{ax+b}{cx+d}$ не является бесконечной непериодической дробью - типа как число $\Large \pi$?

Мы не можем этого утверждать и не утверждаем. Переменная $\Large x$ принимает вещественные значения, то есть как рациональные, так и иррациональные.
Числа $\Large a,b,c,d$ тоже могут быть как рациональными, так и иррациональными.

Вот если бы мы оперировали лишь в поле рациональных чисел (то есть если бы $\Large a,b,c,d,x$ все были бы рациональными), тогда -- да:
дробь $\Large \frac{ax+b}{cx+d}$ не могла бы быть иррациональным числом.

vedro-compota's picture

Мы не можем этого утверждать и не утверждаем. Переменная x принимает вещественные значения, то есть как рациональные, так и иррациональные.

ок. спасибо. что-то я тупанул - вещественные же содержат иррациональные)

_____________
матфак вгу и остальная классика =)