Diễn Đàn Vật Lý | Thư Viện Vật Lý

VẬT LÝ CHUYÊN NGÀNH => TOÁN CHO VẬT LÝ => Tác giả chủ đề:: tranhoaganh.3789 trong 11:03:18 am Ngày 12 Tháng Hai, 2012

Đọc bản đầy đủ ở đây: https://thuvienvatly.com/forums/index.php?topic=6721



Tiêu đề: chứng minh đẳng thức nabla
Gửi bởi: tranhoaganh.3789 trong 11:03:18 am Ngày 12 Tháng Hai, 2012
huhu. mọi người cứu mình với. có ai giúp mình chứng minh các hằng đẳng thức nabla ko?
[tex]grad(\Psi .\phi )=\Psi grad\phi +\phi grad \Psi[/tex]
[tex]\inline \large div(\Psi .\vec{A})=\vec{A}grad\Psi +\Psi div\vec{A}[/tex]
[tex]\inline \large div(\vec{A}\Join \vec{B}=\vec{B}rot\vec{A}-\vec{A}rot\vec{B}[/tex]
[tex]\inline \large rot rot\vec{A}=grad div\vec{A}-(nabla)^{2}.\vec{A}[/tex]
cảm ơn mọi người!



Tiêu đề: Trả lời: chứng minh đẳng thức nabla
Gửi bởi: Điền Quang trong 12:23:08 pm Ngày 12 Tháng Hai, 2012

huhu. mọi người cứu mình với. có ai giúp mình chứng minh các hằng đẳng thức nabla ko?
[tex]grad(\Psi .\phi )=\Psi grad\phi +\phi grad \Psi[/tex]


Ta có:

[tex]grad(\Psi .\phi )= \frac{\partial (\Psi .\phi )}{\partial x}\vec{i} + \frac{\partial (\Psi .\phi )}{\partial y}\vec{j} + \frac{\partial (\Psi .\phi )}{\partial z}\vec{k}[/tex]

Mà:

[tex]\frac{\partial (\Psi .\phi )}{\partial x}\vec{i} = \phi \frac{\partial (\Psi )}{\partial x}\vec{i} + \Psi \frac{\partial (\phi )}{\partial x}\vec{i}[/tex] (1)

[tex]\frac{\partial (\Psi .\phi )}{\partial y}\vec{j} = \phi \frac{\partial (\Psi )}{\partial y}\vec{j} + \Psi \frac{\partial (\phi )}{\partial y}\vec{j}[/tex] (2)

[tex]\frac{\partial (\Psi .\phi )}{\partial z}\vec{k} = \phi \frac{\partial (\Psi )}{\partial z}\vec{k} + \Psi \frac{\partial (\phi )}{\partial z}\vec{k}[/tex] (3)

 ~O) Cộng (1), (2) và (3) lại ta có:

[tex]grad(\Psi .\phi )= \left[ \phi \frac{\partial (\Psi )}{\partial x}\vec{i} + \phi \frac{\partial (\Psi )}{\partial y}\vec{j}+ \phi \frac{\partial (\Psi )}{\partial z}\vec{k}\right] + \left[ \Psi \frac{\partial (\phi )}{\partial x}\vec{i} + \Psi \frac{\partial (\phi )}{\partial y}\vec{j} + \Psi \frac{\partial (\phi )}{\partial z}\vec{k}\right][/tex]

[tex]\Leftrightarrow grad(\Psi .\phi )= \phi . grad \Psi+ \Psi. grad \phi[/tex]


Tiêu đề: Trả lời: chứng minh đẳng thức nabla
Gửi bởi: Điền Quang trong 12:36:13 pm Ngày 12 Tháng Hai, 2012

[tex]\inline \large div(\Psi .\vec{A})=\vec{A}grad\Psi +\Psi div\vec{A}[/tex]


Ta có:

[tex]\inline \large div(\Psi .\vec{A})= \bigtriangledown (\Psi .\vec{A})=\bigtriangledown (\Psi_{c} .\vec{A})+ \bigtriangledown (\Psi .\vec{A}_{c})[/tex]

 ~O) Lưu ý: chữ "c" ở dưới mỗi phần chỉ có nghĩa là ta tạm thời xem phần tử đó không đổi để lấy đạo hàm.

Mà:

 ~O) [tex]\bigtriangledown (\Psi_{c} .\vec{A})= \Psi_{c} .\bigtriangledown \vec{A}= \Psi .\bigtriangledown \vec{A}[/tex] (1)

Ta thay [tex]\Psi_{c}[/tex] bằng [tex]\Psi[/tex] vì nó đứng trước toán tử nên không chịu tác dụng của toán tử.

 ~O) [tex]\bigtriangledown (\Psi .\vec{A}_{c})= \bigtriangledown (\Psi) .\vec{A}_{c}= \vec{A}_{c}.\bigtriangledown \Psi= \vec{A}.\bigtriangledown \Psi[/tex] (2)

Ta có điều này vì toán tử chỉ tác dụng lên đại lượng vô hướng, nên có thể đưa vector ra ngoài. \

 ~O) Từ (1) và (2) ta có:

[tex]\bigtriangledown (\Psi .\vec{A})=\Psi .\bigtriangledown \vec{A}+ \vec{A}.\bigtriangledown \Psi[/tex]

[tex]\Leftrightarrow div (\Psi .\vec{A})=\Psi .div \vec{A}+ \vec{A}.grad \Psi[/tex]


Tiêu đề: Trả lời: chứng minh đẳng thức nabla
Gửi bởi: Điền Quang trong 12:50:25 pm Ngày 12 Tháng Hai, 2012

[tex]\inline \large div(\vec{A}\Join \vec{B}=\vec{B}rot\vec{A}-\vec{A}rot\vec{B}[/tex]


Ta có: [tex]div \left(\vec{a}\times \vec{b} \right)=\bigtriangledown \left(\vec{a}\times \vec{b} \right)[/tex]

[tex]\Leftrightarrow \bigtriangledown \left(\vec{a}\times \vec{b} \right)= \bigtriangledown \left(\vec{a}_{c}\times \vec{b} \right)+ \bigtriangledown \left(\vec{a}\times \vec{b}_{c} \right)[/tex]

[tex]\Leftrightarrow \bigtriangledown \left(\vec{a}\times \vec{b} \right)= -\bigtriangledown \left(\vec{b}\times \vec{a}_{c}\right)+ \left(\bigtriangledown \times \vec{a} \right). \vec{b}_{c}[/tex]

[tex]\Leftrightarrow \bigtriangledown \left(\vec{a}\times \vec{b} \right)= - \left(\bigtriangledown \times \vec{b}\right).\vec{a}_{c}+ \left(\bigtriangledown \times \vec{a} \right). \vec{b}_{c}[/tex]

[tex]\Leftrightarrow \bigtriangledown \left(\vec{a}\times \vec{b} \right)= - \vec{a}_{c}. \left(\bigtriangledown \times \vec{b}\right)+ \vec{b}_{c}.\left(\bigtriangledown \times \vec{a} \right)[/tex]

[tex]\Leftrightarrow \bigtriangledown \left(\vec{a}\times \vec{b} \right)= - \vec{a}. \left(\bigtriangledown \times \vec{b}\right)+ \vec{b}.\left(\bigtriangledown \times \vec{a} \right)[/tex]

[tex]\Leftrightarrow div \left(\vec{a}\times \vec{b} \right)= - \vec{a}.rot \vec{b}+ \vec{b}. rot\vec{a}[/tex]


Tiêu đề: Trả lời: chứng minh đẳng thức nabla
Gửi bởi: Trần Triệu Phú trong 12:56:47 pm Ngày 12 Tháng Hai, 2012
thầy Điền Quang còn nhớ mấy cái này hay quá
nãy đọc tinh lật sách Lê Đình Hùng ra coi lại!


Tiêu đề: Trả lời: chứng minh đẳng thức nabla
Gửi bởi: Điền Quang trong 01:01:52 pm Ngày 12 Tháng Hai, 2012

[tex]\inline \large rot rot\vec{A}=grad div\vec{A}-(nabla)^{2}.\vec{A}[/tex]


Ta có:

[tex]rot rot\vec{A}= \bigtriangledown \times \left( \bigtriangledown \times \vec{A}\right)= \bigtriangledown\left(\bigtriangledown. \vec{A} \right)-\left( \bigtriangledown.\bigtriangledown\right).\vec{A}= \bigtriangledown\left(\bigtriangledown. \vec{A} \right)-\bigtriangledown^{2}.\vec{A}[/tex]

[tex]\Leftrightarrow rot rot\vec{A}= graddiv\vec{A}-\Delta\vec{A}[/tex]


Tiêu đề: Trả lời: chứng minh đẳng thức nabla
Gửi bởi: Điền Quang trong 01:10:59 pm Ngày 12 Tháng Hai, 2012
thầy Điền Quang còn nhớ mấy cái này hay quá
nãy đọc tinh lật sách Lê Đình Hùng ra coi lại!

Gửi Thầy Phú: Cũng phải mở sách ra xem lại đó chứ, chứ sao nhớ nổi hết.  8-x  :D  8-x


Tiêu đề: Trả lời: chứng minh đẳng thức nabla
Gửi bởi: tranhoaganh.3789 trong 08:14:45 am Ngày 16 Tháng Hai, 2012
Cảm ơn thấy rất nhiều. thầy ơi còn 3 câu nữa giúp dùm em luôn nha. mới học nên không hiểu lắm.thanks!
[tex]rot(\Psi \vec{A})=\Psi rot\vec{A}+[grad\Psi \Join \vec{A} ][/tex]
[tex]rot grad\Psi =0[/tex]
[tex]divrot\vec{A}=0[/tex]


Tiêu đề: Trả lời: chứng minh đẳng thức nabla
Gửi bởi: Điền Quang trong 08:32:30 am Ngày 16 Tháng Hai, 2012
Cảm ơn thấy rất nhiều. thầy ơi còn 3 câu nữa giúp dùm em luôn nha. mới học nên không hiểu lắm.thanks!
[tex]rot(\Psi \vec{A})=\Psi rot\vec{A}+[grad\Psi \Join \vec{A} ][/tex]


Ta có: [tex]rot\left(\varphi \vec{A} \right)= \bigtriangledown \times \left(\varphi \vec{A} \right)[/tex]

[tex]\Leftrightarrow \bigtriangledown \times \left(\varphi \vec{A} \right)= \bigtriangledown \times \left(\varphi_{c} \vec{A} \right) + \bigtriangledown \times \left(\varphi \vec{A}_{c} \right)[/tex]

 ~O) Chữ "c" ở dưới mỗi đại lượng cho biết tạm xem đại lượng đó không đổi để lấy đạo hàm.

[tex]\Leftrightarrow \bigtriangledown \times \left(\varphi \vec{A} \right)= \varphi_{c} \bigtriangledown \times \vec{A} + \bigtriangledown \varphi \times\vec{A}_{c}[/tex]

[tex]\Leftrightarrow \bigtriangledown \times \left(\varphi \vec{A} \right)= \varphi.rot\vec{A} - \vec{A}\times \bigtriangledown \varphi[/tex]

[tex]\Leftrightarrow \bigtriangledown \times \left(\varphi \vec{A} \right)= \varphi.rot\vec{A} - \vec{A}\times grad\varphi[/tex]

[tex]\Leftrightarrow \bigtriangledown \times \left(\varphi \vec{A} \right)= \varphi.rot\vec{A} + grad\varphi \times \vec{A}[/tex]


Tiêu đề: Trả lời: chứng minh đẳng thức nabla
Gửi bởi: Điền Quang trong 08:47:22 am Ngày 16 Tháng Hai, 2012

[tex]rot grad\Psi =0[/tex]
[tex]divrot\vec{A}= 0[/tex]


Hai câu này giống nhau, kết quả bằng không đều là do tính chất của tích vector.

[tex]rot grad\Psi = \bigtriangledown \times \bigtriangledown \Psi = \left(\bigtriangledown \times \bigtriangledown \right)\Psi = 0[/tex]

 ~O) Tích hữu hướng hai vector giống nhau thì bằng không.

[tex]divrot\vec{A}=\bigtriangledown .\left(\bigtriangledown \times \vec{A} \right) = 0[/tex]

 ~O) Kết quả ra như vậy là do ở trên là tích hỗn hợp ba vector, trong đó có hai vector giống nhau nên kết quả cũng bằng không.


Tiêu đề: một vài bài tương tự
Gửi bởi: smallwonder_1992 trong 07:13:07 pm Ngày 09 Tháng Chín, 2012
thầy cô và các bạn giúp em mấy bài này với ạ. em làm không ra. hiện tịa em khôg quen dùng cách chèn công thức toán học trong web mình nên em tạm viết trong mathtype rồi chuyển qua paint và chèn hình ảnh vào đây. hi vọng các thầy cô và các bạn thông cảm.


Tiêu đề: Trả lời: chứng minh đẳng thức nabla
Gửi bởi: smallwonder_1992 trong 03:59:30 pm Ngày 10 Tháng Chín, 2012
em mới tìm được mấy công thức nhân hữu hướng 3vector nên hôm nay mới làm lại được mấy bài tập này. Nhưng vì kiến thức chưa vững nên em không chắc là em làm đúng. vậy nên em đăng bài làm lên mong các thầy xem giùm em có đúng ko(em mới làm được 4 câu 1,2,4,5 còn câu 3 thì biến đổi mãi không ra, tiện các thầy giúp em câu 3 với ạ).
 Chú thích: .chỉ có dấu x là nhân hữu hướng
                .các vector được đánh dấu ắ là vector chịu tác dụng của toán tử


Tiêu đề: Trả lời: chứng minh đẳng thức nabla
Gửi bởi: Hồng Nhung trong 05:31:17 pm Ngày 10 Tháng Chín, 2012
câu 3 thì biến đổi mãi không ra, tiện các thầy giúp em câu 3 với





Tiêu đề: Trả lời: chứng minh đẳng thức nabla
Gửi bởi: bibobobi trong 10:17:32 am Ngày 02 Tháng Ba, 2013
thầy ơi cho em hỏi có tài liệu nào nói kỹ về phần toán tử nabla va laplace ko thầy...nếu có thầy cho em xin lick tải về dc ko?
em cam on :x


Tiêu đề: Trả lời: chứng minh đẳng thức nabla
Gửi bởi: nhokiudoi trong 11:58:42 am Ngày 01 Tháng Chín, 2013

[tex]\inline \large div(\Psi .\vec{A})=\vec{A}grad\Psi +\Psi div\vec{A}[/tex]


Ta có:

[tex]\inline \large div(\Psi .\vec{A})= \bigtriangledown (\Psi .\vec{A})=\bigtriangledown (\Psi_{c} .\vec{A})+ \bigtriangledown (\Psi .\vec{A}_{c})[/tex]

 ~O) Lưu ý: chữ "c" ở dưới mỗi phần chỉ có nghĩa là ta tạm thời xem phần tử đó không đổi để lấy đạo hàm.

Mà:

 ~O) [tex]\bigtriangledown (\Psi_{c} .\vec{A})= \Psi_{c} .\bigtriangledown \vec{A}= \Psi .\bigtriangledown \vec{A}[/tex] (1)

Ta thay [tex]\Psi_{c}[/tex] bằng [tex]\Psi[/tex] vì nó đứng trước toán tử nên không chịu tác dụng của toán tử.

 ~O) [tex]\bigtriangledown (\Psi .\vec{A}_{c})= \bigtriangledown (\Psi) .\vec{A}_{c}= \vec{A}_{c}.\bigtriangledown \Psi= \vec{A}.\bigtriangledown \Psi[/tex] (2)

Ta có điều này vì toán tử chỉ tác dụng lên đại lượng vô hướng, nên có thể đưa vector ra ngoài. \

 ~O) Từ (1) và (2) ta có:

[tex]\bigtriangledown (\Psi .\vec{A})=\Psi .\bigtriangledown \vec{A}+ \vec{A}.\bigtriangledown \Psi[/tex]

[tex]\Leftrightarrow div (\Psi .\vec{A})=\Psi .div \vec{A}+ \vec{A}.grad \Psi[/tex]
Thưa thầy em có chỗ muốn hỏi là nếu cái nào chịu tác dụng của đạo hàm thì phải ở phía bên phải [tex]\Delta[/tex] nhưng em thấy thầy lại đưa sang bên trái ???


Tiêu đề: Trả lời: chứng minh đẳng thức nabla
Gửi bởi: nhokiudoi trong 01:34:37 pm Ngày 01 Tháng Chín, 2013

[tex]\inline \large div(\vec{A}\Join \vec{B}=\vec{B}rot\vec{A}-\vec{A}rot\vec{B}[/tex]


Ta có: [tex]div \left(\vec{a}\times \vec{b} \right)=\bigtriangledown \left(\vec{a}\times \vec{b} \right)[/tex]

[tex]\Leftrightarrow \bigtriangledown \left(\vec{a}\times \vec{b} \right)= \bigtriangledown \left(\vec{a}_{c}\times \vec{b} \right)+ \bigtriangledown \left(\vec{a}\times \vec{b}_{c} \right)[/tex]
Thầy ơi, tại sao lại có dấu trừ (-) đằng trước vậy ạ ???
[tex]\Leftrightarrow \bigtriangledown \left(\vec{a}\times \vec{b} \right)= -\bigtriangledown \left(\vec{b}\times \vec{a}_{c}\right)+ \left(\bigtriangledown \times \vec{a} \right). \vec{b}_{c}[/tex]

[tex]\Leftrightarrow \bigtriangledown \left(\vec{a}\times \vec{b} \right)= - \left(\bigtriangledown \times \vec{b}\right).\vec{a}_{c}+ \left(\bigtriangledown \times \vec{a} \right). \vec{b}_{c}[/tex]

[tex]\Leftrightarrow \bigtriangledown \left(\vec{a}\times \vec{b} \right)= - \vec{a}_{c}. \left(\bigtriangledown \times \vec{b}\right)+ \vec{b}_{c}.\left(\bigtriangledown \times \vec{a} \right)[/tex]

[tex]\Leftrightarrow \bigtriangledown \left(\vec{a}\times \vec{b} \right)= - \vec{a}. \left(\bigtriangledown \times \vec{b}\right)+ \vec{b}.\left(\bigtriangledown \times \vec{a} \right)[/tex]

[tex]\Leftrightarrow div \left(\vec{a}\times \vec{b} \right)= - \vec{a}.rot \vec{b}+ \vec{b}. rot\vec{a}[/tex]



Tiêu đề: Trả lời: chứng minh đẳng thức nabla
Gửi bởi: Điền Quang trong 03:27:56 pm Ngày 01 Tháng Chín, 2013

Thưa thầy em có chỗ muốn hỏi là nếu cái nào chịu tác dụng của đạo hàm thì phải ở phía bên phải [tex]\Delta[/tex] nhưng em thấy thầy lại đưa sang bên trái ???


Phần tử nào chịu tác dụng của đạo hàm thì ở bên trái ký hiệu là đúng. Những phần chúng tôi đưa sang trái tức là không chịu tác dụng của đạo hàm.

Điều này giống như lấy đạo hàm lớp 12:

(u.v)' = u' v + u v'

Chỉ khác là chúng tôi đưa những phần không đạo hàm qua trái thôi. Như vậy để tránh hiểu lầm.


Tiêu đề: Trả lời: chứng minh đẳng thức nabla
Gửi bởi: Điền Quang trong 03:31:52 pm Ngày 01 Tháng Chín, 2013

Thầy ơi, tại sao lại có dấu trừ (-) đằng trước vậy ạ ???


Em thử suy luận bằng một phép tính vector đơn giản ở bậc phổ thông:

[tex]\vec{a}\times \vec{b}= - \left(\vec{b}\times \vec{a} \right)[/tex] (tích hữu hướng hai vector)

Điều em hỏi cũng hoàn toàn như trên.