- •Понятия фкп. Выражения для х и у.
- •Основные Элементарные функции
- •Предел и непрерывность фкп
- •Дифференцируемость. Условие Коши-Римана
- •Гармонические функции. Гармонические пары.
- •Определение и св-ва аналитических функций
- •Степенная функция
- •Конформность отображения посредством гармонической пары и аналитической функции. Геометрический смысл модуля и аргумента производной.
- •Линейная функция
- •Простейшая дробно-линейная функция
- •Дробно-линейная функция
- •Интегрирование по комплексному аргументу
- •Теорема Коши. Интегральная формула Коши
- •Ряды с комплексными членами
- •Изолированные особые точки и их классификация
- •Ряд Тейлора
- •Ряд Лорана
- •Основные теоремы о вычетах
- •Скалярное поле. Определение. Линии и поверхности уровня.
- •Скалярное поле. Производная по направлению.
- •Скалярное поле. Градиент
- •Векторное поле. О. Векторные линии и векторные трубки
- •Поток векторного поля. О. Вычисление.
- •Дивергенция векторного поля. О. Выч. Теорема г-о
- •Циркуляция векторного поля. О. Вычисление
- •Ротор векторного поля. О. Выч. Теорема Стокса
- •Оператор Гамильтона. Диф-ые операции II порядка
- •Специальные виды векторных полей. Соленоидальое
- •Специальные виды векторных полей. Потенциальное
- •Специальные виды векторных полей. Лапласово (гармоническое)
- •Теорема о разложении векторных полей.
- •Применение вычетов к вычислению контурных интегралов
- •Применение тфкп
- •Определение функционального анализа. Предмет функционального анализа.
- •Определение евклидова пространства
- •Определение линейных пространств. Аксиомы. Свойства
- •Линейные операторы. Действия с лин. Операторами
- •Базис и матрица линейного оператора Собственные значения и собственные векторы линейного оператора
- •Квадратичные формы. Матрица квадратичной формы. Пример.
- •Ортогональный и ортонормированный базис
- •Понятие меры. Измеримые функции. Простые функции. Ортогональные функции
- •Мера Лебега. Свойства меры Лебега. Интеграл Лебега
- •Нормированные пространства. Норма. Примеры
- •Метрические пространства. Метрика. Примеры. Сжатые отображения
- •Ортогональный и ортонормированный базис. Процесс Ортогонализации. Сопряженные векторы в евклидовом пространстве.
- •Дифференциальные уравнения с частными производными
- •Основные уравнения математической физики
- •Явная и Неявная разностная схема
Циркуляция векторного поля. О. Вычисление
О. Циркуляцией векторного поля a(Р) вдоль замкнутого контура l называется криволинейный интеграл по контуру l от скалярного произведения вектора a на вектор S:
C
=
=
=
axdx
+ aedy
+ azdz,
где a∙s=|s|Прsa=1∙Прsa=as
– проекция вектора поля на направление
касательной; dl
– дифференциал длины дуги.
О. Циркуляцией векторного поля a(Р) вдоль замкнутого контура l называется работа векторного поля вдоль замкнутого пути l.
О. Векторное поле a(P) называется потенциальным, если работа этого поля не зависит от формы пути. Вычисление. 1-й способ. Пусть дана окружность x2+y2=R2.
Пусть направление обхода вдоль l положительное. Вычислим циркуляц.
вектора
a(P)=yi-xj.
Решение: С=
axdx+aydy
=
ydx
– xdy
(*)
Обозначим заданную окружность через l. Данный интеграл можно
вычислить
2 способами: 1). Выразим уравнения
окружности y,
будем рассматривать только верхнюю
сторону ркружности: y=+
,
при этом R≤x≤–R.
Найдем дифференциал dy:
dy=
=
..
Подставим в (*):
С=2
(
–
)dx=…=
-2πR2
2). Кривая l
замкнутая, => для вычисления криволинейного
интеграла 2 рода используем формулу
Грина:
=
dxdy,
где D
– область, ограничен. кривой l.
P(x,y)=y,
Q(x,y)=-x =>
=-1,
=1
=> C=
=
=-2
=
=-2SD=-2πR2.
Ротор векторного поля. О. Выч. Теорема Стокса
О. Ротором векторного поля a(P)=axi + ayj + azk в точке Р называется вектор, равный
rot
a(P)
= [(
)i
+ (
)j
+ (
k]P.
Правая часть равенства – это разложение
по первой строке определителя: rot
a
=
.
Вычисление.
Пусть дано векторное поле a(P)=xyi + yzj + xzk. Найдем его ротор: rot a = =
=(вычислим определитель, разложив его по первой строке)=
=i(
)
+ j(
)
+k(
)
= -yi+zj-xk. Т.
Стокса.
Циркуляция
векторного поля a(P)=axi
+ ayj
+ azk
по произвольному кусочно-гладкому
контуру l
равна потоку вектора rot
a
через поверхность σ, ограниченную этим
контуром:
С=Krota=
=
.
Оператор Гамильтона. Диф-ые операции II порядка
Градиент, дивергенция, ротор удобно записывать с помощью оператора Гамильтона:
▼=
+
+
.
О. Действия
градиента, дивергкнции, ротора называют
дифференциальными
операциями
1 порядка
(в них учавствуют только 1-ые производные)
Правила действий с оператором Гамильтона («набла вектора»):
1.
Произведение «набла вектора» ▼ на
скалярную функцию u(P)
дает градиент этой функции: ▼u
= grad
u.
2. Скалярное произведение «набла
вектора»▼ на векторную функцию a(P)
дает дивергенцию этой функции: ▼∙a(P)
= div
a(P).
3. Векторное произведение «набла вектора»
▼ на векторную функцию a(P)
дает ротор этой функции ▼
a(P)=rot
a(P),
Диф. операции
II
пор., их всего
5: div
grad
u,
rot
grad
u,
grad
div
a,
div
rov
a,
rot
rot
a.
Рассмотри их: 1. div
grad
u
= div
(▼u)
= ▼∙(▼u)
= (▼∙▼)u
=
= ∆u
– лапласиан. 2.
rot grad u = ▼
gradu
= ▼
(▼u)
= (▼
▼)u=0.
3. grad div a = ▼div a = (
)i
+ (
)j
+ ((
)k.
4.div rot a=
=▼∙rot a = ▼∙(▼ a) = 0. 5. rot rot a = ▼ rot a = ▼ (▼ a) = ▼(▼∙a) – (▼∙▼)a =
= grad div a - ▼a.
