☆ ナブラ

お勉強しよう | 数学 Python  2022.6-2013.2 Yuji.W

〇 nabla  

【数学】2*3=6 6/2=3 3^2=9 1000=10^3=Ten(3) 〔22.6〕 000 py- 0table
微分 ; 偏微分 : 積分 $ ネイピア数 e 虚数単位 i e^(i*x)=expi(x) 

ベクトル <A> 縦ベクトル <A) 単位ベクトル <Au>
 内積 * 外積 # 

〓 ナブラ 〓 積 * 内積 * 外積 # 

〇 次のような微分演算子を考える

ナブラ nabla ∇=<(:x) (:y) (:z)>  

働き① 微分演算子としてスカラー関数に作用する

任意のスカラー関数 f(x,y,z) に対して ∇f=<f:x f:y f:z>=<grad(f)>  

働き② ベクトルとみなして、内積、外積のような計算を考える。

任意のベクトル関数 <A(x,y,z)>=<Ax Ay Az> に対して 

内積のように ∇*<A>=Ax:x+Ay:y+Az:z=div<A>  

外積のように ∇#<A>=<Az:y-Ay:z  Ax:z-Az:x  Ay:x-Ax:y>=<curl<A>>  

※ 内積とか外積とか言ってしまっているが、例えば ∇*<A>=<A>*∇ となるわけではない。ベクトルとして扱えるときだけ、そうみなすという、便利な存在である。

〇 次のようなベクトルの内積のようなものを考える

 <A>*∇=<Ax Ay Az>*<(:x) (:y) (:z)>=Ax*(:x)+Ay*(:y)+Az*(:z)  

これを、1つの微分演算子とし、スカラー関数にもベクトル関数にも作用する事ができるとする。

任意のスカラー関数 f(x,y,z) に対して、

 (<A>*∇)f=Ax*(f:x)+Ay*(f:y)+Az*(f:z)=<A>*<grad(f)>  

ところで <A>*(∇f)=<Ax Ay Az>*<f:x f:y f:z>=Ax*(f:x)+Ay*(f:y)+Az*(f:z) であるから、

 (<A>*∇)f=<A>*(∇f)=<A>*<grad(f)>  

任意のベクトル関数 <B(x,y,z)>=<Bx By Bz> に対して 

 (<A>*∇)<B>
=<(<A>*∇)Bx  (<A>*∇)By  (<A>*∇)Bz>
=<<A>*<grad(Bx)>  <A>*<grad(By)>  <A>*<grad(Bz)>>  

{便利になっているのか、わかりにっくくなっているのか、よくわからない!22.6}

〓 ナブラ 〓 積 * 内積 * 外積 # 22.6

▢ ナブラ nabla ∇=<(:x) (:y) (:z)> 

▷ スカラー関数に対して ∇f=<f:x  f:y  f:z>=<grad(f)>

内積のような ∇*<A>=Ax:x+Ay:y+Az:z=div<A>

外積のような ∇#<A>=<Az:y-Ay:z  Ax:z-Az:x  Ay:x-Ax:y>=<curl<A>>

▷ <A>*∇=Ax*(:x)+Ay*(:y)+Az*(:z) 1つの微分演算子とみなす

スカラー関数に対して、

 (<A>*∇)f=Ax*(f:x)+Ay*(f:y)+Az*(f:z)=<A>*(∇f)=<A>*<grad(f)>

ベクトル関数に対して、

 (<A>*∇)<B>
=<<A>*<grad(Bx)>  <A>*<grad(By)>  <A>*<grad(Bz)>> 

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