<<
>>

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.

функцией векторного поля.

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 .

<< | >>
Источник: Высшая математика. Опорный конспект лекций. 2016

Еще по теме Векторные поля:

  1. Глава III. Пути и средства увеличения вывоза наших товаров и уменьшения нашего потребления иностранных товаров