Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!
Számítsd ki az alábbi mező gradiensét, rotációját és divergenciáját (amelyik van a három közül) az indexes deriválás módszerével!
A vektormezőt a képen csatoltam!
Valaki segítene, hogy hogyan kell megoldani ezt a feladatot? Köszönöm szépen!!!
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
indexes, deriválás, rotacio, divergencia, vektor, vektormező, gradiens
0
Felsőoktatás / Matematika
Válaszok
1
gyula205
megoldása
A divergencia, rotáció és gradiens definiálásáról. Az első két fogalom a vektormezőhöz
(`R^3 rightarrow R^3`), míg a gradiens inkább a skalármezőhöz (`R^3 rightarrow R`) kapcsolható.
Legyen tehát `vecF ∈ R^3 rightarrow R^3`
és `vecF=(F_1(x,y,z), F_2(x,y,z), F_3(x,y,z))`
Ekkor `rot vecF=((frac{∂F_3}{∂y}-frac{∂F_2}{∂z}), (frac{∂F_1}{∂z}-frac{∂F_3}{∂x}),
(frac{∂F_2}{∂x}-frac{∂F_1}{∂y}))` és
`"div" vecF=frac{∂F_1}{∂x}+frac{∂F_2}{∂y}+frac{∂F_3}{∂z}`.
Legyen `varphi(x,y,z) ∈ R^3 rightarrow R` egy skalármező (közönséges háromváltozós függvény), ekkor
`grad varphi(x,y,z)=((frac{∂varphi(x,y,z)}{∂x}), (frac{∂varphi(x,y,z)}{∂y}), (frac{∂varphi(x,y,z)}{∂y}))`.
Jól látható, hogy a rotáció `∈ R^3 rightarrow R^3`,
a divergencia `∈ R^3 rightarrow R`, míg a gradiens `∈ R rightarrow R^3`.
Ennyi bevezető után már nyugodtan megoldható lesz a feladat. Legyen tehát `ul r=(x, y, z)`, `ul a=(a_1, a_2, a_3)` és .
`vec F=(ul a · ul r)^7 · ul r=((a_1x+a_2y+a_3z)^7x,(a_1x+a_2y+a_3z)^7y, (a_1x+a_2y+a_3z)^7z)`
Tehát erre a vektormezőre a gradiens fenti definíciója nem értelmezhető.
Megjegyzés: A gradiensre létezik egy másik megközelítés is, ahol értelmezhető a vektormező derivált mátrixa.
Ezt lehetne a vektormező gradiensének is nevezni, mert ebben az esetben három komponens (skalármező)
gradiensét kellene előállítani. Kérdés melyiket tanultátok a kettő közül, az egyszerűbb vagy a mátrixos változatot?
0
makákó:
Köszönöm szépen a segítséget! Így legalább meg tudom oldani a többi feladatot is remélhetőleg. Gradienseket illetően tudtommal nem volt szó mátrixokról.
4 éve0