1. Главная
  2. Библиотека
  3. Высшая математика
  4. Доказать, что векторное поле потенциально, найти его по...
Разбор задачи

Доказать, что векторное поле потенциально, найти его потенциал. Выяснить, является ли поле соленоидальным.

  • Предмет: Высшая математика
  • Автор: Кэмп
  • #Математический анализ
  • #Дифференциальные уравнения
Доказать, что векторное поле потенциально, найти его потенциал. Выяснить, является ли поле соленоидальным.

Условие:

Доказать, что векторное поле a=(zx)i+(zy)j+(ln(xy)+2z)k\vec{a}=\left(\frac{z}{x}\right) \vec{i}+\left(\frac{z}{y}\right) \vec{j}+(\ln (x y)+2 z) \vec{k} потенциально, найти его потенциал. Выяснить, является ли поле a\vec{a} соленоидальным.

Решение:

Чтобы доказать, что векторное поле a=(zx)i+(zy)j+(ln(xy)+2z)k\vec{a}=\left(\frac{z}{x}\right) \vec{i}+\left(\frac{z}{y}\right) \vec{j}+(\ln (x y)+2 z) \vec{k} является потенциальным, необходимо проверить, существует ли скалярный потенциал ϕ\phi, такой что a=ϕ\vec{a} = \nabla \phi.

  1. Проверка условий для потенциальности: Для векторного поля a=(a1,a2,a3)\vec{a} = (a_1, a_2, a_3) потенциальность означает, что его ротор равен нулю:
    ×a=0. \nabla \times \vec{a} = 0.
    Вычислим ротор: $ \nabla \times \vec{a} =
ijkxyzzxzyln(xy)+2z\begin{vmatrix} \vec{i} & \vec{j} & \vec{k} \\ \frac{\partial}{\partial x} & \frac{\partial}{\partial y} & \frac{\partial}{\partial z} \\ \frac{z}{x} & \frac{z}{y} & \ln(xy) + 2z \end{vmatrix}
Раскроемопределитель: Раскроем определитель:

\nabla \times \vec{a} = \vec{i} \left( \frac{\partial}{\partial y}(\ln(xy) + 2z) - \frac{\partial}{\partial z}\left(\frac{z}{y}\right) \right) - \vec{j} \left( \frac{\partial}{\partial x}(\ln(xy) + 2z) - \frac{\partial}{\partial z}\left(\frac{z}{x}\right) \right) + \vec{k} \left( \frac{\partial}{\partial x}\left(\frac{z}{y}\right) - \frac{\partial}{\partial y}\left(\frac{z}{x}\right) \right). $...

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какое условие необходимо проверить, чтобы определить, является ли векторное поле потенциальным?

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Алгоритм решения

Топ 3 ошибок

Что спросит препод

Выбери предмет