Векторные поля
Опр. Векторным полем (в.п.) наз. совокупность двух множеств: множество точек пространства М и множество векторов, каждый из которых соотнесен к определенной точке. Вектора определяются векторной функцией
=
(M) =
(x,y,z) =
(
) , которая наз.
В координатной форме
(M) = P(x,y,z) i +Q(x,y,z) j + R(x,y,z) k. Компоненты P, Q, R образуют три скалярных поля и однозначно определяют
(
) - векторную функцию от векторного аргумента.
Опр. Векторными линиями поля наз. кривые, касательные к которым в каждой точке М совпадают с
(M).
При перемещении из точки М вдоль векторной линии дифференциал радиус-вектора точки
т.е.
, будет определять направление касательной и, следовательно, будет коллинеарен вектору F(M). Условие коллинеарности двух
векторов
= 
(M) приводит к трем равенствам для координат и после исключения
к системе двух дифференциальных уравнений
( 12 )
решение которых и определит уравнения векторных линий.
Пример 5.
Найти векторные линии в.п.
(M) = x i – y j – 2 k .
{
;
}
Интегрирование дифференциальных уравнений с разделяющимися переменными дает :
1 уравнение : ln x = - ln y + ln C1
ln(xy) = ln C1
xy = C1 – гиперболический цилиндр
2 уравнение : ln y = ½ lnz + ln C2
ln y2/z = ln C2
y2 = zC2 – параболический цилиндр
Векторными линиями являются линии пересечения этих поверхностей. Для каждой точки М существует свой набор констант С1, С2 .