矢量的计算方法

如题所述

矢量之间的运算要遵循特殊的法则。矢量加法一般可用平行四边形法则。由平行四边形法则可推广至三角形法则、多边形法则或正交分解法等。矢量减法是矢量加法的逆运算,一个矢量减去另一个矢量,等于加上那个矢量的负矢量。A-B=A+(-B)。矢量的乘法。

矢量和标量的乘积仍为矢量。矢量和矢量的乘积,可以构成新的标量,矢量间这样的乘积叫标积;也可构成新的矢量,矢量间这样的乘积叫矢积。例如,物理学中,功、功率等的计算是采用两个矢量的标积。W=F·S,P=F·v,物理学中,力矩、洛仑兹力等的计算是采用两个矢量的矢积。M=r×F,F=qv×B。
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第1个回答  2020-10-17
矢量的计算方法?我来回答,常用的一些矢量运算公式
三重标量积
如,和是三个矢量,组合 叫做他们的三重标量积。三重标量积等于这三个矢量为棱边所作的平行六面体体积。在直角坐标系中,设坐标轴向的三个单位矢量标记为,令三个矢量的分量记为及则有
因此,三重标量积必有如下关系式:即有循环法则成立,这就是说不改变三重标量积中三个矢量顺序的组合,其结果相等。
三重矢量积
如,和是三个矢量,组合 叫做他们的三重标量积,因有
故有中心法则成立,这就是说只有改变中间矢量时,三重标量积符号才改变。三重标量积有一个重要的性质(证略): (1-209)
将矢量作重新排列又有: (1-210)
3.算子()
是哈密顿算子,它是一个矢量算子。()则是一个标量算子,将它作用于标量,即是在方向的变化速率的倍。如以无穷小的位置矢量代替以上矢量,则
是在位移方向的变化率的倍,即。
若将作用于矢量,则就是再位移方向变化率的倍,既为速度矢量的全微分
应用三重矢量积公式(1-209)
应用三重矢量积公式(1-210)又有
将以上两式结合(相减)后可得
一个重要的特例,令,因则有
算子的应用
令是标量,是矢量,为并矢量,则有
在直角坐标中,令
对一组正交曲线坐标系,其单位矢量,将任意位置矢量变分写为
其中为尺度因子(拉美系数)。因在直角坐标中,,所以。在柱坐标中,因,所以。在球坐标中,因,所以。
在任意正交曲线坐标系中,令是标量,矢量,则有
单位矢量的旋度和散度为
方向梯度作用于矢量为
笛卡尔张量
求和约定.克罗尼克尔符号.轮转符号
以表示笛卡尔直角坐标系的坐标,表示三个坐标轴方向单位矢量。令,定义求和约定的写法为式中重复下标称为哑指标,表示求和约定。哑指标字母可以任意更换,和具有相同的效果。使用求和约定时规定在每一单项中同一指标使用不能超过两次。 克罗克尼尔(Kroneker)符号定义为
在笛卡尔直角坐标系中,有
单位矩阵也可以表示为
轮转符号