Питання для самоперевірки

1. Що називають дивергенцією векторного поля?

2. Охарактеризуйте фізичний зміст дивергенції.

3. Виведіть формулу для обчислення дивергенції в декартових координатах.

4. Як визначити, в яких точках векторне поле має стоки, а в яких – джерела?

5. Що називають проекцією ротора векторного поля на напрямок нормалі?

6. Що називають ротором векторного поля?

7. Вкажіть фізичний зміст проекції ротора векторного поля на напрямок нормалі.

8. Запишіть формулу обчислення ротора векторного поля в декартових координатах.

9. Який оператор називають оператором Гамільтона? Вкажіть властивості цього оператора.

10. Які ви знаєте диференціальні операції другого порядку? Охарактеризуйте їх.

11. Перерахуйте властивості ротора векторного поля.

12. Доведіть, що , де – сталий вектор.

13. Що називають циркуляцією векторного поля?

14. Що називають криволінійним інтегралом?

15. Як обчислюють криволінійні інтеграли?

16. Запишіть формулу Гріна.

17. Сформулюйте та доведіть умови незалежності криволінійного інтеграла від шляху інтегрування.

18. Виведіть формулу Стокса.

19. Які координати визначають положення точки в циліндричній та сферичній системах координат?

20. Як виконуються операції векторного аналізу в криволінійних координатах?

21. Запишіть формули обчислення основних характеристик векторного поля в циліндричних та сферичних координатах.

Завдання для самостійної роботи

Завдання 3.1

Обчислити циркуляцію векторного поля

вздовж замкненого контура, який обмежує трикутник АВС, утвореного при перетині площини Р з координатними площинами:

а) безпосередньо;

б) за формулою Стокса (обхід контура додатний).

Варіанти завдань взяти із завдання 2.1.

Завдання 3.2

Обчислити циркуляцію векторного поля

вздовж замкненого контура L(обхід контура в додатному напрямі):

а) безпосередньо;

б) за формулою Стокса.

1. , L - перетин сфери з координатними площинами в другому октанті.

2. , L - перетин циліндра з площиною .

3. , L - перетин параболоїда з координатними площинами в четвертому октанті.

4. , L - перетин сфери з координатними площинами в першому октанті.

5. , L - перетин циліндра з площиною .

6. , L - перетин сфери з координатними площинами в другому октанті.

7. , L - перетин сфери з координатними площинами в четвертому октанті.

8. , L - перетин циліндра з площинами в першому октанті.

9. , L - перетин параболоїда з координатними площинами в другому октанті.

10. , L - перетин площини y=1 з координатними площинами і з циліндром, що лежить в другому октанті.

11. , L - перетин сфери з координатними площинами в першому октанті.

12. , L - перетин параболоїда з площиною x=3.

13. , L - перетин циліндра з площиною і з координатними площинами в третьому октанті.

14. , L - перетин циліндра з площиною і з координатними площинами в першому октанті.

15. , L - перетин циліндра з площинаами x=0, y=0, z=0.

16. , L - перетин параболоїда з площиною x=1.

17. , L - перетин параболоїда з площиною і з координатою площиною y=0 (y>0).

18. , L - перетин циліндра з площиною .

19. , L - перетин циліндра з площинами y=1, x=0 (x>0).

20. , L - перетин параболоїда з площинами z=0, y=0 (y>0).

21. , L - перетин параболоїда з координатними площинами в четвертому октанті.

22. , L - перетин параболоїда з площинами y=0, z=0, y=x в першому октанті.

23. , L - перетин циліндра з площинами x=0, y=0, z=0 і z=1.

24. , L - перетин сфери з координатними площинами в четвертому октанті.

25. , L - перетин параболоїда з координатними площинами в четвертому октанті.

26. , L - перетин параболоїда з площиною x=4 і з координатними площинами в першому октанті.

27. , L - перетин конуса з площинами x=0, y=1, z=0 в першому октанті.

28. , L - перетин сфери з площинаами y=0, y=x, z=0 в першому октанті.

29. , L - перетин сфери з координатними площинами в другому октанті.

30. , L - перетин циліндра з площинаами x=2, x=0, y=0, z=0 в другому октанті.

31. , L - перетин сфери з координатними площинами в першому октанті.

32. , L - перетин сфери з координатними площинами в другому октанті.

33. , L - перетин сфери з площинами x=3, y=0, z=0 в першому октанті.

34. , L - перетин еліпсоїда з координатними площинами в першому октанті.

35. , L - перетин параболоїда з площинаами x=0, y=1, z=1 в другому октанті.

36. , L - перетин параболоїда з координатними площинами в першому октанті.

37. , L - перетин сфери з координатними площинаами y=0, y=x, z=0 в першому октанті.

38. , L - перетин сфери з площинами x=0, y=0, z=3 в першому октанті.

39. , L - перетин сфери з координатними площинами в третьому октанті.

40. , L - перетин параболоїда з площинами y=0, y=x, z=0 в першому октанті.

Завдання 3.3

1. Обчислити дивергенцію векторного поля , де - радіус-вектор довільної точки , - сталий вектор.

2. Визначити, в яких точках векторне поле має джерела , якщо , .

3. Обчислити дивергенцію векторного поля , де , , у точці .

4. Довести, що , де ,

.

5. Визначити, в яких точках векторне поле не має ні джерел, ні стоків, якщо , , .

6. Обчислити дивергенцію векторного поля , де , , .

7. Обчислити дивергенцію векторного поля , де , де .

8. Визначити, в яких точках векторне поле має стоки, якщо , .

9. Обчислити дивергенцію векторного поля , якщо , .

10. Обчислити дивергенцію векторного поля , де , .

11. Показати, що дивергенція векторного поля , де . , дорівнює нулю .

12. Визначити в яких точках векторне поле , де , , має джерела, якщо .

13. Обчислити дивергенцію векторного поля де , .

14. Обчислити дивергенцію векторного поля , де , у точці .

15. Обчислити дивергенцію векторного поля , якщо .

16. Обчислити дивергенцію векторного поля у точці .

17. Обчислити дивергенцію векторного поля , де , .

18. Обчислити дивергенцію векторного поля , , .

19. Перевірити, чи дорівнює нулю дивергенція векторного поля , якщо .

20. Чи має векторне поле джерела в точках ?

21. Обчислити дивергенцію векторного поля , де , .

22. Обчислити дивергенцію векторного поля , де , у точці .

23. Визначити в яких точках векторне поле має джерела, якщо , , .

24. Довести, що де , .

25. Обчислити дивергенцію векторного поля , де , .

26. Визначити, в яких точках векторне поле має стоки, якщо , , .

27. Обчислити дивергенцію векторного поля , де , .

28. Обчислити дивергенцію векторного поля , де , у точці .

29. Обчислити дивергенцію одиничного радіуса-вектора , де .

30. Обчислити дивергенцію векторного поля , де , .

31. В яких точках векторне поле має стоки, якщо , , .

32. Обчислити дивергенцію векторного поля , де , у точці .

33. Обчислити дивергенцію векторного поля , де , .

34. Обчислити дивергенцію векторного поля , де , .

35. Обчислити дивергенцію векторного поля , де , .

36. Перевірити, чи дорівнює нулю дивергенція векторного поля якщо

37. Визначити, в яких точках векторне поле має джерела, якщо , , .

38. Обчислити дивергенцію векторного поля , де , .

39. Обчислити дивергенцію векторного поля , де , у точці .

40. Показати, що дивергенція векторного поля , де , , дорівнює нулю.

Завдання 3.4

1. Визначити ротор векторного поля , де ,.

2. Обчислити найбільшу густину циркуляції векторного поля у точці .

3. Визначити ротор векторного поля , де , .

4. Визначити ротор векторного поля , де , .

5. Визначити ротор векторного поля , де , , .

6. Обчислити найбільшу густину циркуляції векторного поля у точці .

7. Визначити ротор векторного поля .

8. Обчислити найбільшу густину циркуляції векторного поля , де , у точці .

9. Визначити ротор векторного поля , де , .

10. Показати, що ротор векторного поля , де , , дорівнює нулю.

11. Визначити ротор векторного поля , де , .

12. Визначити ротор векторного поля , де , , .

13. Обчислити найбільшу густину циркуляції векторного поля у точці .

14. Обчислити найбільшу густину циркуляції векторного поля , де , .

15. Обчислити найбільшу густину циркуляції векторного поля , де , .

16. Обчислити найбільшу густину циркуляції векторного поля , де , у точці .

17. Визначити ротор векторного поля , де , , .

18. Обчислити найбільшу густину циркуляції векторного поля у точці .

19. Обчислити найбільшу густину циркуляції векторного поля у точці .

20. Визначити ротор векторного поля , де , .

21. Обчислити найбільшу густину циркуляції векторного поля у точці .

22. Визначити ротор векторного поля , де , .

23. Обчислити найбільшу густину циркуляції векторного поля у точці .

24. Визначити ротор векторного поля , де .

25. Обчислити найбільшу густину циркуляції векторного поля у точці

26. Визначити ротор векторного поля , де , .

27. Обчислити найбільшу густину циркуляції векторного поля у точці .

28. Визначити ротор векторного поля , де , .

29. Обчислити найбільшу густину циркуляції векторного поля у точці .

30. Визначити ротор векторного поля , де , .

31. Визначити ротор векторного поля , де , .

32. Обчислити найбільшу густину циркуляції векторного поля у точці .

33. Показати, що ротор векторного поля , де , , дорівнює нулю.

34. Обчислити найбільшу густину циркуляції векторного поля у точці .

35. Довести, що , де .

36. Визначити ротор векторного поля , де , .

37. Обчислити найбільшу густину циркуляції векторного поля , де , , .

38. Визначити ротор векторного поля , де , , .

39. Показати, що ротор векторного поля , де , , дорівнює нулю.

40. Обчислити найбільшу густину циркуляції векторного , де ,, , у точці .

Завдання 3.5

1. Обчислити divgrad U, якщо .

2. Обчислити grad div , якщо .

3. Обчислити rot rot , якщо .

4. Довести, що rotgrad U=0, якщо .

5. Обчислити divgrad U, якщо .

6. Довести, що divrot =0, якщо .

7. Обчислити graddiv , якщо .

8. Довести, що divrot =0, якщо .

9. Довести, що rotgrad U=0, якщо .

10. Обчислити rotrot , якщо , де , .

11. Обчислити divgrad U, якщо .

12. Обчислити graddiv , якщо , де , .

13. Обчислити rotrot , якщо .

14. Обчислити graddiv , якщо , де , .

15. Обчислити rotrot , якщо , де , .

16. Обчислити divgrad U, якщо .

17. Обчислити graddiv , якщо .

18. Обчислити divgrad U, де , у точці М₀(0;0).

19. Обчислити ротор векторного поля , якщо , де , .

20. Перевірити, чи дорівнює нулю дивергенція векторного поля =grad U, де .

21. Обчислити rotrot , якщо .

22. Обчислити divgrad U, якщо .

23. Обчислити graddiv , якщо .

24. Перевірити, чи дорівнює нулю ротор векторного поля =grad U, де .

25. Довести, що divrot =0, якщо .

26. Обчислити rotrot , якщо .

27. Довести, що rotgrad U=0, якщо .

28. Перевірити, чи є векторне поле =grad U, де , гармонічним .

29. Обчислити graddiv , якщо .

30. Обчислити divgrad U, де , у точці М₀(1;1;1).

31. Довести, що векторне поле , де , , є гармонічним.

32. Обчислити rotrot , якщо , де , .

33. Перевірити, чи дорівнює нулю дивергенція векторного поля =grad U, де .

34. Показати, що ротор векторного поля =grad U, де , дорівнює нулю.

35. Обчислити graddiv , якщо , де , , у точці М₀(1;1;0).

36. Показати, що ротор векторного поля =grad U, де , дорівнює нулю.

37. Довести, що divgrad , де .

38. Обчислити graddiv , якщо , де , ,у точці М₀(1;1;1).

39. Показати , що ротор векторного поля =grad U, де , дорівнює нулю.

40. Довести, що функція , де , є гармонічною.