Добавил:
Developer Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Райцин / Практикум 2 часть

.pdf
Скачиваний:
113
Добавлен:
16.01.2023
Размер:
5.12 Mб
Скачать

 

R

 

Q

R

 

P

 

Q

 

P

.

rot A

y

i

x

j

x

k

 

 

z

 

 

z

 

 

y

 

 

rot( A B) rot A rot B ,

.

:

.

 

 

 

,

(

,

 

)

 

 

.

16.2.

.

 

 

( A, dr )

A

 

2-

 

 

L .

L

 

 

 

A

 

 

 

,

L

-

,

 

 

 

-

 

 

,

L :

 

 

 

( A, dr ) (rot A, n)d (

 

 

).

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. 16.1

 

 

n ,

 

 

 

 

 

L

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

. 16.1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

. .

14.3)

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

Q

 

P

 

R

 

Q

 

P

 

 

Pdx Qdy Rdz

y

cos

z

cos

x

cos d

.

L

 

 

 

z

 

 

x

 

 

y

 

 

 

cos ,

cos ,

 

cos

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

,

 

 

 

 

 

 

 

L ,

P ,

Q

R

 

 

A .

101

16.3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

16.3.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A yzi xzj (x y)k .

 

.

 

P yz ,

Q xz

 

 

R x y .

 

 

rot A

 

R

Q

 

x y

 

xz 1 x ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

y

z

y

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rot A

 

P

R

 

 

yz

 

 

 

x y y 1,

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

y

z

x

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rot A

 

Q

P

 

xz

 

 

yz z z 0 .

 

 

x

 

 

 

 

z

x

y

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, rot A (x 1)i ( y 1) j .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16.3.2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A {y2 , 2xy, 2 y}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1, y cost ,

z sin t ,

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

.

 

 

 

 

 

 

y2 z2 1

 

 

x 1.

 

 

 

 

 

L ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n i .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

j

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

rot A

 

 

 

 

 

 

2i ,

(rot A, n) 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

y

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y2

2xy

2 y

 

 

 

 

( A, dr )

L

 

16.3.3.

L : x cost, y sin t,

 

z 2(1 cost)

t .

 

.

 

,

,

 

,

t

 

,

(2)d 2S 2 ,

S

 

,

.

 

 

 

A (z y)i (x z) j ( y x)k

 

,

 

 

 

 

 

.

 

x2 y2 1

,

L

,

 

z 2 2x .

 

L ,

.

,

,

2x z 2 0

 

2

 

 

1

 

 

, . . n

 

 

 

, 0,

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

5

5

 

 

 

 

 

102

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

j

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rot A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2i 2 j 2k .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

y

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z y

x z

y x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(rot A, n)

 

2

 

2 0 2

 

1

 

2

 

6

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

5

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( A, dr ) (rot A, n)d

 

6

 

d

6S

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 y2 1,

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x z 2 0

z 0

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

( A, dr ) 6 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

: ( A,dr ) (z y)dx (x z)dy ( y x)dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2 2cost sin t)(sin t) (cost 2 2cost)cost (sin t cost) 2sin t

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z y

 

 

 

 

xt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x z

 

 

 

 

 

yt

y x

zt

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

02

 

 

 

 

 

 

 

(2sin t 2cost 3)dt 2cost 2sin t 3t

 

6 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16.3.4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A y2i xyj (x2 y2 )k

 

 

L ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 y2 z

x 0 ,

y 0 ,

z 1

x 0 ,

 

y 0 .

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z .

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

. 16.2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, . .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( A, dr ) (rot A, n)d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. 16.2

 

 

103

 

 

i

 

j

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rot A

 

 

 

 

 

 

2 yi 2xj yk .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

y

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y2

 

xy

x2 y2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. 13.1,

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

xOy .

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

Dxy

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z (x, y) x2 y2 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

P 2 y ,

Q 2x ,

R y .

,

 

,

 

 

 

 

.

13.1,

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

(rot A, n)d

 

 

Oz ,

y

 

 

 

 

 

( y 2 y 2x 2x 2 y)dxdy

 

 

 

x

z ( x, y)

 

 

 

R P

Q

 

 

 

dxdy

 

 

 

 

 

 

 

Dxy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dxy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/2

1

 

 

 

 

 

/2

1

 

 

 

 

/2

 

r

3

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ydxdy d r sin rdr

sin d r

dr cos

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

3

 

 

Dxy

 

0

 

0

 

 

 

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( A, dr )

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16.3.5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A yzi xzj (x y)k

 

 

 

,

 

x y 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 y2 2z2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 y2 2z2 2 .

1

1

 

 

1

 

n

 

 

;

 

 

;0

cos

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(rot

x2 z2

1.

 

 

,

 

 

 

 

 

 

xOz

 

 

 

 

( A, dr ) x

y

2 d

 

 

2

2

L

 

 

 

 

 

2

1

 

 

 

( A, dr ) 2 d (r cos 1)rdr

 

 

16.3.1.

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x y 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x y 0

(rot A, n) x

 

 

1

y 1

x y 2 .

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

2

 

 

 

A, n) x

y

2

 

 

 

2(x

 

1)

 

 

 

 

 

 

 

2(x 1) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

y x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y : x2 ( x)2 2z2 2 ,

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x 1)

dxdz

 

2

(x 1)dxdz .

cos

 

x2 z2 1

 

:

x2 z2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

2

cos d r 2dr 2 d rdr 2 .

L

0

0

0

0

0

0

 

 

 

 

0

2

1/2

104

16.4.

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

x

 

16.4.1.

rot A ,

:

)

A z3i y3 j x3k ;

) A

y

,

,

.

 

 

 

 

 

 

 

)

 

z

.

x

y

16.4.2.

 

14.5.5

 

 

 

 

 

 

 

16.4.3.

 

 

 

 

A z2i x2 j y2k

 

 

x2 y2 z2 1

 

 

 

x y z 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n {1, 1, 1} .

 

 

 

 

 

 

 

16.4.4.

 

 

 

 

A {x,2z, y}

 

 

 

 

 

x cost,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t .

y 2sin t,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 3cost - sin t 1,

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16.4.5.

 

 

 

 

A 2xi 2zj yk

 

 

ABOCDA ,

O (0, 0, 0) ,

A (1, 0, 0) , B (1, 2, 0) , C (0, 2, 3) , D (0, 0, 3)

 

 

 

 

,

.

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A (xz y)i yzj 2xyk

16.4.6.

 

 

 

 

 

,

x 0 , y 0

z 5

x 0, y 0 .

x2 y2 z2 16 0

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

2

x

2

 

 

x2 y2

16.4.1.

) 3(z

 

 

) j ;

)

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

xy

 

16.4.4.

6 .

16.4.5. 3 .

16.4.6.

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

17.

17.1.

 

y2

z2

z2 x2

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

,

 

 

. 16.4.3.

14 3 / 9 .

yz

2

zx

2

 

 

 

 

 

 

 

 

.

17

 

 

 

 

 

 

f (M )

grad f ,

 

 

 

 

u f (x, y, z)

:

grad f

 

f

i

f

j

f k .

Д1Ж, 21.1.2.

 

 

x

 

y

 

z

 

105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (x, y, z)

 

 

 

 

 

.

 

 

.

 

(

):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

,

 

.

 

 

x

y

 

 

 

 

 

 

 

z

,

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

.

,

 

grad f

f

 

 

 

""

:(a b) (a) (b) .

,

""

),

,

: (ab) a (ab) b (ab) .

,

b .

.

17.2.

A {P,Q, R}

 

 

 

 

,

A :

A grad

,

P

 

 

 

 

x

 

 

 

 

A : div A (, A) .

: rot A [, A] .

 

 

,

,

,

 

 

 

a

 

b

,

 

 

.

 

(

 

 

 

 

 

 

"

"

a

 

 

 

 

a

 

 

 

,

,

 

 

 

 

 

,

 

(x, y, z) , . .

Q

, R

.

 

y

z

 

,

,

A

D ,

 

rot A 0

 

,

:

1)

 

D ;

L D

2)

 

 

-

 

:

( A, dr ) 0 ;

 

 

 

L

 

 

3)

 

 

,

M1 M 2

 

D ,

 

,

 

M2

:( A, dr ) (M 2 ) (M1) .

M1

,

-

,

:

 

106

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(M ) Pdx Qdy Rdz C

.

 

 

M 0

 

 

 

 

 

 

 

 

M0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x0 ; y0 ; z0 ) ; M (x, y, z)

 

 

 

 

 

 

D ;

C

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A {P,Q, R}

 

 

 

 

,

 

 

 

 

Pdx Qdy Rdz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x, y, z) .

 

 

 

 

 

17.3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A {P,Q, R}

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v :

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A rot v

 

v(x, y, z)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

,

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D ,

1) div A 0

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

D ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

: ( A, n)d 0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

 

A

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

L ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( . 16.1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

: v1 v2 grad f ,

 

 

 

v2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A .

 

 

 

 

 

 

 

.

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

 

.

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

vz

0 ,

 

 

 

 

 

 

 

A rot v

,

 

 

 

 

 

,

 

i

 

j

 

k

 

 

 

 

vy

 

 

 

 

 

vy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pi Qj Rk

 

 

 

 

 

 

,

 

 

P ,

v

x Q ,

 

 

v

x

R .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

x

 

 

x

 

y

 

z

 

 

 

 

 

 

z

 

 

y

 

 

vx

 

vy

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

v v1

grad f ,

f

 

v1

 

 

 

 

 

A .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

,

.

107

17.4.

 

 

,

17.4.1.

:

1)

div( f A) ( A,grad f ) f div A ;

2) rot( f A) [grad f , A] f rot A .

 

 

.

1) div( f A) ( f A) f ( f A) A ( f A) (A, f ) f (, A)

( A,grad f ) f div A .

2) rot( f A) [, f A] [ f , f A] [A, f A] [ A, f ] f [, A]

[ A,grad f ] f rot A [grad f , A] f rot A .

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

.

 

17.4.2.

rot[r ,[c,r ]] ,

r {x, y, z}

 

 

 

 

 

(x, y, z) ,

c

.

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[b,[a,c]] b(a,c) c(a,b)

:

 

 

 

 

 

 

 

rot[r ,[c,r ]] rot(c r2 r (c,r )) rot(c r2 ) rot(r (c,r )) .

 

 

 

 

 

 

 

2)

17.4.1,

 

rot(c r2 ) [grad r2 ,c] ,

rot(r (c,r )) [grad(c,r ),r ] (c,r ) rot r .

 

 

 

 

 

 

 

grad r2 grad(x2

y2 z2 ) 2xi 2yj 2zk 2r ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

j

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

grad(c, r ) grad(cx x cy y cz z) cxi cy j czk c ,

rot r

 

 

 

 

 

0 .

x

 

y

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

y

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rot[r ,[c,r ]] [2r,c] [c,r ] 3[r,c] .

17.4.3., rot rot A grad div A 2 A .

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( .

 

17.4.2),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rot rot A [,[A]] (, A) (,) A div A 2 A .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

grad div A ,

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

. .

(

 

),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

2

 

 

2

.

 

 

 

 

,

 

2

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

y

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

rot rot A grad div A A

 

108

17.4.4.

 

,

 

 

 

 

 

 

A {2xy z, x2 2y, x}

 

.

,

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

j

 

k

 

 

 

 

 

 

rot A

 

 

 

 

 

i (x) y

(x2 2 y)z

 

 

 

 

 

x

y

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

2xy z

x2 2 y

x

 

 

 

 

j ((x) (2xy z) ) k ((x2 2 y) (2xy z) ) 0 i (1 1) j (2x 2x)k 0 .

 

x

z

 

 

 

x

 

 

y

 

 

 

 

 

,

A

 

 

. 17.2,

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M 0

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

O

M (x, y, z) ,

 

 

 

OABM

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

. 17.1).

 

 

 

 

(M ) Pdx Qdy Rdz C ,

 

 

 

 

 

 

OA

 

AB

 

BM

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OA y z 0 ,

(dx 0) ,

 

 

 

 

AB

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

z 0 ,

 

 

BM

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

y

(dx dy 0) .

 

 

,

 

 

 

 

 

OA

 

 

P 2xy z

 

 

 

,

 

 

 

. .

y z 0 .

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

y

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(M ) (x2 2 y)dy xdz C .

 

 

 

 

 

 

. 17.1

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

(M ) x2 y y2 y xz z

C x2 y y2 xz C .

 

 

 

 

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

17.4.5.

 

,

 

 

 

y

 

i

ln x

 

 

 

 

A

 

ln z

j

1 k

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

z

 

 

 

,

M1(2, 2, 2) .

 

 

 

 

 

 

,

 

M0 (1, 0, 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

.

A

 

 

 

 

 

 

x 0 ,

z 0 .

 

 

i

j

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rot A

 

 

 

 

0

,

 

 

 

 

,

 

 

x

y

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y ln z

ln x

x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

.

z

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

109

 

 

 

 

 

 

P

y

ln z

,

x

 

 

x

 

F( y, z)

""

y

y

 

 

 

 

 

ln z dx y ln x

x ln z F ( y, z) ,

 

x

 

z ,

 

 

 

y

 

 

 

 

x .

 

Q ln x ,

,

 

 

(x, y, z) ,

 

 

y ln x x ln z F ( y, z) ln x ,

 

F 0 , . .

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

F( y, z) G(z) .

G(z)

 

 

 

R

x

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

z

 

 

 

 

x

1, .

.

 

1,

G(z) z C .

,

 

 

 

y ln x x ln z G(z) z

 

z

Gz

y ln x x ln z z C ,

 

 

C

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M 0 M1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M1

 

(2, 2,2)

( A, dr ) (M1) (M0 ) y ln x x ln z z

 

 

 

(1,0,1)

 

M0

 

 

2ln 2 2ln 2 2 1 1 .

17.4.6.

 

,

 

 

 

 

 

A {x2 , y2 , xy 2xz 2 yz}

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

. div A

(x2 )

( y2 )

(xy 2xz 2 yz) 2x 2 y 2x 2 y 0 ,

 

 

 

 

 

 

 

x

y

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

vy

 

.

 

 

 

v

,

 

. 17.3,

 

vz 0 ,

 

 

 

P x2

,

x Q y2

,

 

 

 

 

z

 

 

vy x2 z F1(x, y) ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

vx y2 z F2 (x, y) ,

F1(x, y)

 

F2 (x, y)

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

vy

 

 

v

x R xy 2xz 2 yz ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

,

F1 2 yz

F2 xy 2xz 2 yz .

 

 

 

 

 

 

vy

vx ,

2xz

 

 

 

 

 

 

F2 (x, y) 0 ,

 

x

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 y

 

 

1

xy ,

 

 

F1(x, y)

 

.

 

 

 

 

2

 

x

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

v y

 

z i

x

 

 

 

z

j grad f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

17.4.7.

 

 

,

 

 

A ,

 

 

 

 

.

 

 

 

 

,

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A graddiv A rot rot A .

,

,

f (x, y, z)

.

,

A 0 .

17.4.3, ,

(

),

110