Dekart koordinat sistemində Laplas operatoru. Laplas tənliyi. Problemin həlli nümunələri

Bu Helmholtz tənliyinin xüsusi halıdır. Üç ölçülü (1), iki ölçülü (2), bir ölçülü və n ölçülü fəzalarda nəzərdən keçirilə bilər:

Operator Laplas operatoru adlanır (Laplas operatoru gradient və divergensiya əməliyyatlarını ardıcıllıqla götürməyə bərabərdir.).

Laplas tənliyinin həlli

Laplas tənliyinin həlli harmonik funksiyalardır.

Laplas tənliyi elliptik tənliklərə aiddir. Laplasın qeyri-homogen tənliyi Puasson tənliyinə çevrilir.

Məhdudlaşdırılmış G sahəsində Laplas tənliyinin hər bir həlli G sahəsinin sərhədində həllin (və ya onun törəmələrinin) davranışına tətbiq edilən sərhəd şərtləri ilə unikal şəkildə müəyyən edilir. Həll bütün fəzada axtarılırsa, sərhəd şərtləri f üçün bəzi asimptotik davranışın təyin edilməsinə endirilir. Belə həllərin tapılması problemi sərhəd problemi adlanır. Ən çox yayılmışları f funksiyasının qiymətinin sərhəddə verildiyi Diriklet problemi və sərhədin normalı boyunca f-nin qiymətinin verildiyi Neman məsələsidir.

Sferik, qütb və silindrik koordinatlarda Laplas tənliyi

Laplas tənliyini təkcə Dekart koordinatlarında yazmaq olmaz.

Sferik koordinatlarda (Laplas tənliyi aşağıdakı formaya malikdir:

Qütb koordinatlarında (koordinat sistemi) tənlik belədir:

Silindrik koordinatlarda (tənlik belədir:

Fizika və mexanikada bir çox problem fiziki kəmiyyətin yalnız nöqtənin koordinatlarının funksiyası olduğu Laplas tənliyinə gətirib çıxarır. Beləliklə, Laplas tənliyi cazibə kütlələri olmayan bölgədəki potensialı, yükləri olmayan bölgədəki elektrostatik sahənin potensialını, stasionar proseslər zamanı temperaturu və s. Böyük miqdar Xüsusilə, gəminin gövdəsi ətrafında yavaş stasionar axın, yeraltı suların stasionar filtrasiyası, elektromaqnit ətrafında sahənin yaranması, habelə çini izolyatorun və ya dəyişən elektrik kabelinin yaxınlığında stasionar elektrik sahəsi ilə əlaqəli mühəndislik problemləri. torpağa basdırılmış kəsik, üç ölçülü Laplas və ya Poisson tənliklərinin həllinə enir. Laplas operatoru kvant mexanikasında böyük rol oynayır.

Problemin həlli nümunələri

NÜMUNƏ 1

Məşq edin Radiuslu və potensial fərqi bərabər olan iki koaksial silindr arasındakı sahəni tapın.

Həll Laplas tənliyini ox simmetriyasını nəzərə alaraq silindrik koordinatlarda yazaq:

Onun həlli var +B. Xarici silindrdə sıfır potensialı seçək, onu tapaq və əldə edək:

Beləliklə

Biz əldə edirik:

Nəticədə bizdə:

Cavab verin İki koaksial silindr arasındakı sahə funksiya ilə verilir

NÜMUNƏ 2

Məşq edin Elektrik sahəsində müsbət yüklü hissəciyin tarazlığının sabitliyini araşdırın (Earnshaw teoremi).
Həll Koordinatların mənşəyini hissəciyin tarazlıq mövqeyinə yerləşdirək. Bu halda potensialın aşağıdakı formada təmsil olunduğunu güman edə bilərik:

Laplasian, düsturla müəyyən edilmiş diferensial operatordur

(burada - in koordinatları), eləcə də onun bəzi ümumiləşdirmələri. L. o. (1) ən sadə elliptikdir. 2-ci dərəcəli diferensial operator. L. o. riyaziyyatda mühüm rol oynayır. analiz, riyazi fizika və həndəsə (bax, məsələn, Laplas tənliyi, Laplas - Beltrami tənliyi, Harmonik funksiya, Harmonik forma).

Revenge metrikli n-ölçülü Riman fəzası olsun

matrisin tərsi olsun Sonra L. o. (və ya Laplas - Beltrami operatoru) Riemann metrikasının (2) Mimeters forması

Harada - yerli koordinatlar M. Operator (1) işarəsi ilə L. o-dan fərqlənir. standart Evklid metrikası

Operatorun (3) ümumiləşdirilməsi L. o. diferensial formalarda. Məhz, ML-də bütün xarici diferensial formalar məkanında. O. kimi görünür

Harada d- formanın xarici fərqləndirmə operatoru, d* - operator, hamar sonlu formalarda aşağıdakı məhsuldan istifadə etməklə müəyyən edilmiş d ilə formal olaraq konyuqasiya edir:

burada * metrik (2) ilə yaradılan və p-formalarını (()-a çevirən Hodge operatorudur. pr)-formalar. (5) düsturunda a və b formaları real hesab olunur, mürəkkəb formalarda skalyar hasilin (5) Hermit davamından istifadə etmək lazımdır. Operatorun (4) O-formalarına (yəni funksiyalara) məhdudiyyəti (3) düsturla verilmişdir. İxtiyari tam ədəd üçün p-formalarında L. o. yerli koordinatlarda belə yazılır


Burada kovariant törəmələri ilə əlaqədardır

Əyrilik tensoru Ricci tensorudur. İxtiyari bir elliptik verilsin. kompleks

Harada E r - manifoldda real və ya mürəkkəb paketlər M, G (E r) - onların hamar bölmələrinin boşluqları. Hər paketdə təqdim etməklə E r Hermit metrik, eləcə də özbaşına bir həcm elementi müəyyən edərək M, Hermit skalyar hasilini bağlamaların hamar, kompakt şəkildə dəstəklənən hissələrinin boşluqlarında müəyyən etmək olar E r. Sonra operatorlar müəyyən edilir d*, rəsmi olaraq operatorlarla əlaqələndirilir d.(3) düsturundan istifadə edərək L. o. hər boşluqda Г( E r). De Rham kompleksini kompleks (6) kimi qəbul etsək, p-formalarında metrikanın və metrikanın (2) yaratdığı həcm elementinin təbii seçimi ilə lo kimi alırıq. L. o tərəfindən yuxarıda təsvir edilən de Rham kompleksi. formalar üzərində.

Mürəkkəb bir manifoldda, de Rham kompleksi ilə yanaşı, elliptiklər də var. komplekslər


tipin hamar formalarının məkanı haradadır ( p, q).on M. Tangens paketində Hermit quruluşunun təqdim edilməsi M, L. o. qurmaq mümkündür. (4) de Rham kompleksi və L. o. komplekslər (7), (8):

Bu operatorların hər biri If yerini tutur M - Kähler manifoldudur və Hermit quruluşu Kähler metrikası ilə induksiya olunur, onda

L. o. rolunu müəyyən edən mühüm fakt. elliptik kompleks, Mortoqonal Hodge parçalanmasının kompakt manifoldu vəziyyətində mövcudluğudur:

Bu genişlənmədə - L. o. kompleks (6), bağlamanın "harmonik" bölmələrinin məkanı da belədir E r(de Ram kompleksi vəziyyətində bu, p dərəcəsinin bütün harmonik formalarının fəzasıdır). Düsturun (9) sağ tərəfindəki ilk iki şərtin birbaşa cəmi bərabərdir ilə son iki şərtin birbaşa cəmi üst-üstə düşür Xüsusilə, parçalanma (9) termindəki kompleksin (6) kohomoloji fəzası ilə harmoniklər fəzası arasında izomorfizmi müəyyən edir. bölmələr

yanan.: Ram Zh de, Diferensial manifoldlar, trans. fransız dilindən, M., 1956; Chen Shen-shen, Kompleks sortlar, trans. İngilis dilindən, M., 1961; Wells R., Kompleks manifoldlar üzrə diferensial hesablama, trans. İngilis dilindən, M., 1976. M. A. Şubin.

  • - Nyuton-Kulon potensial sahəsində sabit kütləsi m olan nöqtənin hərəkət inteqralı L= - bucaq impulsu - orbital müstəvini, enerji inteqralı ilə birlikdə isə onun konfiqurasiyasını təyin edir...

    Riyaziyyat ensiklopediyası

  • - 1) Həqiqi t dəyişəninin f funksiyasının Laplas inteqralına çevrilməsini həyata keçirən formanın inteqralı. P. Laplas tərəfindən hesab olunurdu. 18 - yalvarmaq. 19-cu əsrlər....

    Riyaziyyat ensiklopediyası

  • - asimptotik təxminlər - l>... üçün asimptotiklərin hesablanması üsulu.

    Riyaziyyat ensiklopediyası

  • - üçölçülü proyektiv fəzada uyğunluq ardıcıllığı, burada hər iki bitişik konqruensiya bir səthin konjugat şəbəkəsinin xətlərinin iki ailəsinə tangenslər tərəfindən əmələ gəlir...

    Riyaziyyat ensiklopediyası

  • - Laplas çevrilməsi, - geniş mənada - f... funksiyalarını əlaqələndirən z kompleks dəyişəninin müstəvisində müəyyən L kontur boyunca inteqrasiyanın həyata keçirildiyi formanın Laplas inteqralı.

    Riyaziyyat ensiklopediyası

  • - P. Laplas tərəfindən qurulmuşdur, kapilyar təzyiqin Pq-nın ortadan asılılığı. bitişik fazaların e interfeysinin əyriliyi və səthi gərilmə q: Pq = eq....
  • - xətti diferensial f funksiyasını cəm halında baş verir funksiyası ilə uyğunlaşdıran operator. riyaziyyat problemləri fizika. Səviyyə deltası f = 0 adı. Laplas tənliyi...

    Təbiət elmi. Ensiklopedik lüğət

  • - əsaslardan biridir kapilyar hadisələrin qanunları. L. z.-ə görə p0 fərqi hidrostatik...
  • - xətti diferensial...

    Böyük Ensiklopedik Politexnik Lüğət

  • - Primorsky bölgəsi, Cənubi Ussuri bölgəsi, Yaponiyanın Şimal dənizinin sahilində, Avseenko və Durynin burnu arasında, Şhadqou körfəzinin şimalında...

    Brockhaus və Euphron ensiklopedik lüğəti

  • - müşahidə nöqtəsində plumb xəttinin kənara çıxmasının təsiri nəzərə alınmaqla korrektə edilmiş onun α astronomik azimutundan alınan müşahidə nöqtəsinə istiqamətin A geodeziya azimutu...
  • - Günəş sisteminin - Günəşin, planetlərin və onların peyklərinin fırlanan və büzülən qaz dumanlığından əmələ gəlməsi haqqında kosmoqonik fərziyyəni P.Laplas 1796-cı ildə məşhur “Ekspozisiya...” kitabında ifadə etmişdir.

    Böyük Sovet Ensiklopediyası

  • - iki faza arasındakı sərhəddə hidrostatik təzyiq düşməsinin Δp fazalararası səth gərginliyindən σ və səthin ε orta əyriliyindən baxılan nöqtədə asılılığı: Δр=р1-р2= εσ, burada p1 -...

    Böyük Sovet Ensiklopediyası

  • - x1, x2,..... n dəyişəndən φ funksiyası olan Laplas, delta operator, Δ-operator, xətti diferensial operator.

    Böyük Sovet Ensiklopediyası

  • - P.Laplas tərəfindən qurulan asılılıq????? - kapilyar təzyiq?? bitişik fazalar və səth gərginliyi arasındakı interfeysin orta əyriliyinə E?...
  • - LAPLACE operatoru - xətti diferensial operator, hansı funksiyaları yerinə yetirir? riyazi fizikanın bir çox məsələlərində rast gəlinən funksiyanı əlaqələndirir. ???0 tənliyi Laplas tənliyi adlanır...

    Böyük ensiklopedik lüğət

Kitablarda "LAPLACE OPERATOR"

Laplasın istefası

Laplas kitabından müəllif

LAPLACE MİRASI

Laplas kitabından müəllif Vorontsov-Velyaminov Boris Nikolaeviç

Laplas şəkəri

Qədim və son hekayələr kitabından müəllif Arnold Vladimir İqoreviç

Laplas Şəkəri F. Araqonun hekayəsi: gəncliyində dəniz quldurları tərəfindən əsir götürüldü, sonra fidyə verildi (Misirdə hansısa ingilis tərəfindən?), geri qayıdaraq fəal alim oldu, Amperlə və optikada işlədi. Elmlər Akademiyasına namizədliyi irəli sürülüb. Namizəd (hələ) bütün seçiciləri ziyarət etməlidir və

Laplas prinsipi

Sabaha qədər nə qədər kitabından müəllif Moiseev Nikita Nikolaevich

Laplas prinsipi Nəhayət, mən dindar olmadım, eyni zamanda ateist də olmadım. Mənə elə gəldi ki, ağıl və duyğuların sərhəddində dayanan bu sahədə istənilən qəti bəyanatlar yersizdir. Hər şey sübut olunmazdır. Bu əbədi sualın həllində heç bir məntiq kömək etməyəcək.

Laplasın iblisi

Bildiyinizdən daha çox kitabından. Maliyyə dünyasına qeyri-adi baxış Mauboussin Michael tərəfindən

Laplasın iblisi 200 il əvvəl determinizm elmə hakim idi. Nyutonun kəşflərindən ilhamlanan elm adamları kainata bir saat mexanizmi kimi baxdılar. Fransız riyaziyyatçısı Pyer Simon Laplas özünün məşhur “Fəlsəfə haqqında esse” əsərində determinizmin mahiyyətini yaxşı ifadə etmişdir.

43. Demon, Laplas

Kainatın kənarında filosof kitabından. SF fəlsəfəsi və ya Hollivud köməyə gəlir: fantastika filmlərində fəlsəfi problemlər Rowlands Mark tərəfindən

43. Demon, Laplace Kainatın vəziyyəti haqqında hərtərəfli biliyə malik olan və buna əsaslanaraq gələcək dəyişiklikləri dəqiq proqnozlaşdıra bilən hipotetik fövqəl varlıq. Azlıqların Hesabatındakı prolları xatırlayın: kaş onlar nəinki gələcəkləri görə bilsələr

Laplas azimutu

TSB

Laplas hipotezi

Müəllifin Böyük Sovet Ensiklopediyası (LA) kitabından Meyers Scott tərəfindən TSB

Qayda 52: Əgər yerləşdirmə ilə yeni operator yazsanız, müvafiq silmə operatoru yazın. Yadda saxlayın (16 və 17-ci qaydalar) belə bir şey yazdığınız zaman

1. Operator seçin – əsas strukturlaşdırılmış sorğu dili operatoru

Verilənlər bazaları kitabından: mühazirə qeydləri müəllif Müəllif naməlum

1. Select operatoru strukturlaşdırılmış sorğu dilinin mərkəzi operatorudur. SQL sorğuları Select operatorunu tutur, onun köməyi ilə verilənlər bazası ilə işləyərkən ən populyar əməliyyat - Sorğular həyata keçirilir

15.8.2. Ayırma operatoru new() və operator silmə()

Başlayanlar üçün C++ kitabından Lippman Stanley tərəfindən

15.8.2. Ayırma operatoru new() və delete() operatoru Üzv operatoru new() həddən artıq yüklənə bilər, bir şərtlə ki, bütün bəyannamələr müxtəlif siyahılar parametrlər. Birinci parametr size_t:class Screen tipində olmalıdır (public:void *operator new(size_t);void *operator new(size_t, Screen *);// ...);Qalan parametrlər

Vikipediyadan material - pulsuz ensiklopediya

Laplas operatoru gradient və divergensiya əməliyyatlarını ardıcıllıqla götürməyə bərabərdir: \Delta=\operatorname(div)\,\operatorname(grad), beləliklə, Laplas operatorunun bir nöqtədəki qiyməti potensial vektor sahəsinin mənbələrinin sıxlığı kimi şərh edilə bilər. \ \operator adı(qız)F bu nöqtədə. Dekart koordinat sistemində Laplas operatoru çox vaxt aşağıdakı kimi işarələnir \Delta=\nabla\cdot\nabla=\nabla^2, yəni Nabla operatorunun özü ilə skalyar hasil şəklində. Laplas operatoru simmetrikdir.

Laplas operatorunun başqa bir tərifi

Laplas operatoru bir dəyişənli funksiyanın adi ikinci törəməsinin bir neçə dəyişəninin funksiyalarına təbii ümumiləşdirmədir. Əslində, əgər funksiyası \f(x) yaxınlığında bir nöqtəsi var \x_0 davamlı ikinci törəmə \f (x), onda Teylor düsturundan aşağıdakı kimi

\ f(x_0+r)=f(x_0)+rf"(x_0)+\frac(r^2)(2)f (x_0)+o(r^2), saat r\dan 0-a,, \f(x_0-r)=f(x_0)-rf"(x_0)+\frac(r^2)(2)f (x_0)+o(r^2), saat r\dan 0-a,

ikinci törəmə hədddir

\f (x_0)=\lim\limits_(r \to 0) \frac(2)(r^2) \left\( \frac(f(x_0+r)+f(x_0-r))(2)-f (x_0)\sağ\).

Əgər, funksiyaya gedirik \F-dan \k dəyişənlər, eyni şəkildə, yəni verilmiş nöqtə üçün davam edin M_0(x_1^0,x_2^0, ... ,x_k^0) ona bax \k-ölçülü sferik qonşuluq \Q_r radius \r və arifmetik orta arasındakı fərq

\ \frac(1)(\sigma(S_r))\int\limits_(S_r)Fd\sigma

funksiyaları \F sərhəddə \S_r sərhəd sahəsi olan belə bir məhəllə \\sigma(S_r) və məna \F(M_0) bu məhəllənin mərkəzində \ M_0, onda funksiyanın ikinci qismən törəmələrinin davamlılığı halında \F bir nöqtənin yaxınlığında \ M_0 Laplas dəyəri \\Delta F bu nöqtədə bir məhdudiyyət var

\ \Delta F(M_0)=\lim\limits_(r \to 0) \frac(2k)(r^2) \left\(\frac(1)(\sigma(S_r))\int\limits_(S_r) )F(M)d\sigma -F(M_0) \sağ\).

Funksiyanın Laplas operatoru üçün əvvəlki təqdimatla eyni vaxtda \F, davamlı ikinci törəmələri olan düstur etibarlıdır

\ \Delta F(M_0)=\lim\limits_(r \to 0) \frac(2(k+2))(r^2) \left\(\frac(1)(\omega(Q_r))\ int\limits_(Q_r)F(M)d\omega -F(M_0) \sağ\), Harada \\omeqa(Q_r)- ətrafın həcmi \Q_r.

Bu düstur funksiyanın Laplasiyası ilə verilmiş nöqtənin qonşuluğunda onun həcmli ortalaması arasında birbaşa əlaqəni ifadə edir.

Bu düsturların sübutunu, məsələn, tapa bilərsiniz.

Yuxarıdakı həddlər mövcud olduğu bütün hallarda funksiyanın Laplas operatorunun tərifi kimi çıxış edə bilər \F. Bu tərif nəzərdən keçirilən funksiyaların ikinci törəmələrinin mövcudluğunu nəzərdə tutan Laplasiyanın adi tərifindən üstündür və bu törəmələrin davamlılığı halında adi təriflə üst-üstə düşür.

Müxtəlif əyrixətti koordinat sistemlərində Laplas operatoru üçün ifadələr

Üçölçülü fəzada ixtiyari ortoqonal əyri xətti koordinatlarda q_1,\ q_2,\ q_3:

\Delta f (q_1,\ q_2,\ q_3) = \operator adı(div)\,\operator adı(grad)\,f(q_1,\ q_2,\ q_3) = =\frac(1)(H_1H_2H_3)\left[ \frac(\qismən)(\qismən q_1)\left(\frac(H_2H_3)(H_1)\frac(\qismən f)(\qismən q_1) \sağ) + \frac(\qismən)(\qismən q_2)\sol(\frac(H_1H_3)(H_2)\frac(\qismən f)(\qismən q_2) \sağ) + \frac(\qismən)(\qismən q_3)\ sol(\frac(H_1H_2)(H_3)\frac(\qismən f)(\qismən q_3) \sağ)\sağ], Harada H_i\- Lame əmsalları.

Silindrik koordinatlar

Xəttin xaricində silindrik koordinatlarda \r=0:

\Delta f

= (1 \r üzərində) (\qismən \over \qismən r)

\left(r (\qismən f \over \qismən r) \sağ)

+ (\qismən^2f \üzərində \qismən z^2) + (1 \r^2-dən çox) (\qismən^2 f \qismi \varphi^2)

Sferik koordinatlar

Başlanğıcdan kənar sferik koordinatlarda (üç ölçülü fəzada):

\Delta f

= (1 \overr^2) (\qismən \over \qismən r)

\left(r^2 (\qismən f \over \qismən r) \sağ)

+ (1 \r^2\sin^2 \theta) (\qismən^2 f \üzərində \qismən \varphi^2)

\Delta f

= (1 \r-dən çox) (\qismən^2 \üzərində \qismən r^2)

\sol(rf \sağ)

+ (1 \r^2 \sin \theta üzərində) (\qismən \üstində \qismən \teta)

\sol(\sin \teta (\qismən f \üzerində \qismən \teta) \sağ)

+ (1 \over r^2 \sin^2 \theta) (\qismən^2 f \over \qismən \varphi^2).

halda \f=f(r) V n-ölçülü fəza:

\Delta f = (d^2 f\dr^2 üzərində) + (n-1 \overr ) (df\over dr).

Parabolik koordinatlar

Parabolik koordinatlarda (üç ölçülü fəzada) mənşədən kənarda:

\Delta f= \frac(1)(\sigma^(2) + \tau^(2)) \left[ \frac(1)(\sigma) \frac(\qismən )(\qismən \sigma) \sol (\sigma \frac(\qismən f)(\qismən \sigma) \sağ) + \frac(1)(\tau) \frac(\qismən )(\qismən \tau) \left(\tau \frac(\) qismən f)(\qismən \tau) \sağ)\sağ] + \frac(1)(\sigma^2\tau^2)\frac(\qismən^2 f)(\qismən \varphi^2)

Silindrik parabolik koordinatlar

Parabolik silindrin başlanğıcdan kənar koordinatlarında:

\Delta F(u,v,z) = \frac(1)(c^2(u^2+v^2)) \left[ \frac(\qismən^2 F )(\qismən u^2)+ \frac(\qismən^2 F )(\qismən v^2)\sağ] + \frac(\qismən^2 F )(\qismən z^2).

Ümumi əyrixətti koordinatlar və Riman fəzaları

Hamar bir manifolda buraxın X yerli koordinat sistemi müəyyən edilir və g_(ij)- Riemann metrik tensoru aktivdir X, yəni metrikanın forması var

ds^2 =\sum^n_(i,j=1)g_(ij) dx^idx^j .

ilə işarə edək g^(ij) matrisin elementləri (g_(ij))^(-1)

g = \operatorname(det) g_(ij) = (\operatorname(det) g^(ij))^(-1).

Vektor sahəsində divergensiya F, koordinatları ilə müəyyən edilir F^i(və birinci dərəcəli diferensial operatoru təmsil edir \sum_i F^i\frac(\qismən)(\qismən x^i)) manifoldda X düsturla hesablanır

\operator adı(div) F = \frac(1)(\sqrt(g))\sum^n_(i=1)\frac(\qismən)(\qismən x^i)(\sqrt(g)F^i ),

və funksiyanın gradient komponentləri f- düstura görə

(\nabla f)^j =\sum^n_(i=1)g^(ij) \frac(\qismən f)(\qismən x^i).

Laplas operatoru - Beltrami açıqdır X:

\Delta f = \operator adı(div) (\nabla f)= \frac(1)(\sqrt(g))\sum^n_(i=1)\frac(\qismən)(\qismən x^i)\ Big(\sqrt(g) \sum^n_(k=1)g^(ik) \frac(\qismən f)(\qismən x^k)\Böyük).

Mənası \Delta f skalyardır, yəni koordinatları çevirərkən dəyişmir.

Ərizə

İstifadə etməklə bu operatorun Laplas, Puasson və dalğa tənliklərini yazmaq rahatdır. Fizikada Laplas operatoru elektrostatika və elektrodinamika, kvant mexanikasında, kontinuum fizikasının bir çox tənliklərində, həmçinin səthi gərginliklə membranların, filmlərin və ya interfeyslərin tarazlığının öyrənilməsində (bax: Laplas təzyiqi), stasionar məsələlərdə tətbiq olunur. diffuziya və istilik keçiriciliyi, davamlı həddə, Laplas və ya Puassonun adi tənliklərinə və ya onların bəzi ümumiləşdirmələrinə azaldır.

Variasiya və ümumiləşdirmələr

  • D'Alember operatoru hiperbolik tənliklər üçün Laplas operatorunun ümumiləşdirilməsidir. Zamana görə ikinci törəmə daxildir.
  • Vektor Laplas operatoru Laplas operatorunun vektor arqumenti halına ümumiləşdirilməsidir.

Həmçinin baxın

"Laplas operatoru" məqaləsi haqqında rəy yazın

Ədəbiyyat

Linklər

Laplas Operatorunu xarakterizə edən bir parça

Qonaq otağında oturub qocaların bu söhbətlərinə, dedi-qodularına qulaq asan şahzadə Məryəm eşitdiklərindən heç nə başa düşmədi; yalnız bütün qonaqların atasının ona qarşı düşmən münasibətini görüb-görmədiyini düşünürdü. Üçüncü dəfə onların evində olan Drubetskoyun bu nahar boyu ona göstərdiyi xüsusi diqqət və nəzakət o, heç hiss etmədi.
Şahzadə Məryəm düşüncəsiz, sual dolu baxışlarla Pyerə tərəf döndü, o da qonaqların sonuncusu, əlində papaq və üzündə təbəssümlə, şahzadə getdikdən sonra ona yaxınlaşdı və onlar tək qaldılar. qonaq otağı.
- Sakit otura bilərik? – deyib yağlı bədənini şahzadə Məryəmin yanındakı stula atdı.
"Oh, bəli" dedi. "Heç nə hiss etmədin?" dedi baxdı.
Pierre nahardan sonra xoş bir ruh halında idi. O, qabağa baxıb sakitcə gülümsədi.
"Bu gənci nə vaxtdan tanıyırsınız, şahzadə?" - dedi.
- Hansı biri?
- Drubetski?
- Yox, bu yaxınlarda...
- Onda nəyi bəyənirsiniz?
- Hə, gözəl gəncdir... Bunu məndən niyə soruşursan? - Şahzadə Məryəm atası ilə səhər söhbəti haqqında düşünməyə davam etdi.
“Müşahidə apardığım üçün adətən gənc oğlan Sankt-Peterburqdan Moskvaya tətilə yalnız zəngin gəlinlə evlənmək məqsədi ilə gəlir.
- Bu müşahidəni siz etdiniz! - şahzadə Məryəm dedi.
"Bəli," Pierre gülümsəyərək davam etdi, "və bu gənc indi özünü elə aparır ki, harada varlı gəlinlər varsa, o da oradadır." Sanki kitabdan oxuyuram. O, indi kimə hücum edəcəyinə qərar vermir: sən, yoxsa meduzel Julie Karagin. Il est tres assidu aupres d'elle [O, ona çox diqqətlidir.]
- Onların yanına gedir?
- Bəli, çox tez-tez. Bəs siz yeni baxım tərzini bilirsinizmi? - Pierre şən təbəssümlə dedi, yəqin ki, gündəliyində tez-tez özünü məzəmmət etdiyi yaxşı xasiyyətli istehza ruhunda.
"Xeyr" dedi şahzadə Məryəm.
- İndi, Moskva qızlarının xoşuna gəlmək üçün - il faut etre melancolique. Et il est tres melancolique aupres de m lle Karagin, [insan melanxolik olmalıdır. O, melle Karaginə qarşı çox melanxolikdir” dedi Pierre.
-Vraiment? [Həqiqətən?] - Şahzadə Məryəm dedi, Pierre'nin mehriban üzünə baxdı və kədəri haqqında düşünməyi dayandırmadı. Hiss etdiyim hər şeyi kiməsə etibar etmək qərarına gəlsəm, “Mənim üçün daha asan olardı” deyə düşündü. Mən Pierre hər şeyi demək istərdim. O, çox mehriban və nəcibdir. Bu, məni daha yaxşı hiss edəcəkdi. Mənə məsləhət verərdi!”
- Onunla evlənərdin? Pierre soruşdu.
"Aman Allahım, Qraf, elə anlar olur ki, kiminləsə evlənirəm", - Şahzadə Məryəm göz yaşları içində birdən öz-özünə dedi. “Oh, sevilən birini sevmək və hiss etmək nə qədər çətin ola bilər ki... (o titrək səslə davam etdi) onun üçün kədərdən başqa heç nə edə bilməyəcəksən, onu dəyişdirə bilməyəcəyini bilə-bilə.” Onda bir şey getməkdir, amma hara getməliyəm?...
- Sən nəsən, sənə nə olub, şahzadə?
Lakin şahzadə sözünü bitirmədən ağlamağa başladı.
- Bu gün mənə nə olub, bilmirəm. Mənə qulaq asma, sənə dediklərimi unut.
Pierre'nin bütün şənliyi yoxa çıxdı. O, həyəcanla şahzadəni sorğu-suala tutdu, ondan hər şeyi söyləməsini, dərdini ona gizlətməsini istədi; ancaq təkrar etdi ki, ondan dediklərini unutmasını xahiş etdi, nə dediyini xatırlamadı və bildiyindən başqa heç bir kədəri yox idi - Şahzadə Andreyin evliliyinin atası oğlu ilə mübahisə etmək üçün təhdid etdiyi kədər.
- Rostovlular haqqında eşitmisiniz? – söhbəti dəyişməyi xahiş etdi. - Mənə dedilər ki, tezliklə gələcəklər. Mən də hər gün Andreni gözləyirəm. İstərdim ki, onlar bir-birlərini burada görsünlər.
- İndi bu məsələyə necə baxır? – deyə Pyer qoca şahzadəni nəzərdə tutaraq soruşdu. Şahzadə Məryəm başını tərpətdi.
- Bəs nə etməli? İlin bitməsinə sayılı aylar qalıb. Və bu ola bilməz. Mən yalnız ilk dəqiqələri qardaşıma əsirgəmək istərdim. Kaş ki, tez gəlsinlər. Ümid edirəm onunla barışacam. "Sən onları çoxdan tanıyırsan" dedi şahzadə Marya, - mənə deyin, əl-ələ ver, bütün həqiqəti, bu necə qızdır və onu necə tapırsan? Amma bütün həqiqət; çünki başa düşürsən, Andrey atasının iradəsinə zidd olaraq bunu etməklə o qədər risk edir ki, mən bilmək istərdim...
Qeyri-müəyyən bir instinkt Pierre dedi ki, bu qeyd-şərtlər və bütün həqiqəti söyləmək üçün təkrarlanan istəklər Şahzadə Məryəmin gələcək gəlininə qarşı pis iradəsini ifadə etdi, Pyerdən Şahzadə Andreyin seçimini bəyənməməsini istədi; lakin Pierre düşünməkdən çox hiss etdiklərini söylədi.
"Sualınıza necə cavab verəcəyimi bilmirəm" dedi, səbəbini bilmədən qızardı. “Mən bunun necə qız olduğunu qətiyyən bilmirəm; Mən bunu ümumiyyətlə təhlil edə bilmirəm. O, cazibədardır. Niyə, bilmirəm: onun haqqında deyilə biləcək hər şey budur. "Şahzadə Marya ah çəkdi və üzündəki ifadə dedi: "Bəli, mən bunu gözləyirdim və qorxdum."
- O, ağıllıdır? - Şahzadə Məryəm soruşdu. Pierre bu barədə düşündü.
"Düşünürəm ki, yox" dedi, "amma bəli." O, ağıllı olmağa layiq deyil... Xeyr, o, cazibədardır və başqa heç nə yoxdur. – Şahzadə Məryəm yenidən başını tərpətdi.
- Oh, mən onu sevmək istəyirəm! Onu məndən əvvəl görsən, bunu ona deyəcəksən.
"Eşitdim ki, bu günlərin birində orada olacaqlar" dedi Pierre.
Princess Marya Pierre'ye Rostovlar gələn kimi gələcək gəlini ilə necə yaxınlaşacağı və köhnə şahzadəni ona öyrətməyə çalışacağı barədə planını söylədi.

Boris Sankt-Peterburqda zəngin bir gəlinlə evlənməkdə uğur qazana bilməyib və o, eyni məqsədlə Moskvaya gəlib. Moskvada Boris iki ən zəngin gəlin - Julie və Princess Marya arasında qərarsız idi. Şahzadə Məryəm eybəcərliyinə baxmayaraq, ona Culidən daha cəlbedici görünsə də, nədənsə Bolkonskaya ilə görüşməkdə özünü yöndəmsiz hiss edirdi. Onunla son görüşündə, qoca şahzadənin ad günündə, onun hissləri haqqında onunla danışmaq cəhdlərinə, o, ona yersiz cavab verdi və açıq-aydın ona qulaq asmadı.
Julie, əksinə, özünəməxsus şəkildə, özünəməxsus şəkildə olsa da, onun görüşünü həvəslə qəbul etdi.
Julie 27 yaşında idi. Qardaşlarının ölümündən sonra o, çox varlanmışdı. O, indi tamamilə çirkin idi; amma fikirləşdim ki, o, nəinki yaxşı, hətta əvvəlkindən daha cəlbedicidir. Onu bu aldanmada birincisi, çox zəngin gəlinə çevrilməsi, ikincisi, yaşlandıqca kişilər üçün bir o qədər təhlükəsiz olması, kişilərin onunla rəftar etməkdə bir o qədər azad olması və öz üzərinə götürməməsi dəstək verirdi. hər hansı bir öhdəlik, onun şam yeməyindən, axşamlarından və onun yerinə toplaşan canlı şirkətindən faydalanın. On il əvvəl 17 yaşlı bir gənc xanımın olduğu evə hər gün getməkdən qorxan, ona güzəştə getməmək və özünü bağlamaqdan qorxan kişi indi hər gün cəsarətlə onun yanına gedib, onunla müalicə edir. cavan gəlin kimi yox, cinsiyyəti olmayan tanış kimi.
Karaginlərin evi həmin qış Moskvanın ən xoş və qonaqpərvər evi idi. Ziyafət və şam yeməyi ilə yanaşı, hər gün səhər saat 12-də nahar edən və saat 3-ə qədər qalan kişilər, xüsusilə də kişilər Karaginlərə böyük bir şirkət toplanırdı. Julie'nin qaçırdığı heç bir top, şənlik və ya teatr yox idi. Onun tualetləri həmişə ən dəbli olub. Ancaq buna baxmayaraq, Julie hər şeydən məyus görünürdü, hamıya nə dostluğa, nə sevgiyə, nə də həyatın heç bir sevincinə inanmadığını və yalnız orada sülh gözlədiyini söylədi. O, böyük məyusluq yaşayan bir qızın tonunu, sevdiyini itirmiş və ya onun tərəfindən amansızcasına aldadılmış kimi qəbul etdi. Onun başına belə bir şey gəlməsə də, ona elə baxırdılar ki, sanki bir adamdır, özü də həyatda çox əziyyət çəkdiyinə inanırdı. Onun əylənməsinə mane olmayan bu həzinlik ona baş çəkən gənclərin xoş vaxt keçirməsinə mane olmayıb. Onların yanına gələn hər bir qonaq ev sahibəsinin həzin əhval-ruhiyyəsinə borcunu ödəyir və sonra Karaginlərlə dəbdə olan kiçik söhbətlər, rəqslər, zehni oyunlar və dəfn turnirləri ilə məşğul olurdu. Yalnız bəzi gənclər, o cümlədən Boris Julie'nin həzin əhval-ruhiyyəsini daha dərindən öyrəndi və bu gənclərlə o, dünyadakı hər şeyin puçluğu haqqında daha uzun və daha çox şəxsi söhbətlər etdi və onlara kədərli şəkillər, deyimlər və şeirlərlə örtülmüş albomlarını açdı.

Laplas operatoru hamar funksiyaların xətti fəzasında fəaliyyət göstərən diferensial operatordur və simvolu ilə işarələnir. O, F funksiyasını funksiya ilə əlaqələndirir

Laplas operatoru gradient və divergensiya əməliyyatlarını ardıcıllıqla götürməyə bərabərdir.

Qradient müəyyən bir kəmiyyətin ən sürətli artım istiqamətini göstərən vektordur, dəyəri fəzada bir nöqtədən digərinə dəyişir (skalyar sahə). Məsələn, Yer səthinin dəniz səviyyəsindən hündürlüyünü hündürlük kimi götürsək, onun səthin hər bir nöqtəsindəki qradiyenti “ən sıldırım yüksəlişin istiqamətini” göstərəcək. Qradiyentin vektorunun böyüklüyü (modulu) bu istiqamətdə artım sürətinə bərabərdir. Üçölçülü fəza üçün qradiyent komponentləri olan vektor funksiyasıdır, burada x, y, z koordinatlarının bəzi skalyar funksiyasıdır.

Əgər n dəyişənin funksiyasıdırsa, onun qradiyenti n ölçülü vektordur

Komponentləri onun bütün arqumentlərinin qismən törəmələrinə bərabərdir. Qradiyen grad ilə işarələnir və ya nabla operatorundan istifadə edilir,

Qradientin tərifindən belə çıxır:

İstənilən f skalyar funksiyasının qradiyentinin mənası ondan ibarətdir ki, onun sonsuz kiçik yerdəyişmə vektoru olan skalyar hasili f-nin təyin olunduğu fəzada koordinatlarda müvafiq dəyişikliklə bu funksiyanın tam diferensialını verir, yəni xətti (işdə bu halda). ümumi mövqe ilə yerdəyişmə zamanı f-nin dəyişməsinin də əsas) hissəsidir. Bir vektorun funksiyasını və onun koordinatlarının uyğun funksiyasını ifadə etmək üçün eyni hərfdən istifadə edərək yaza bilərik:

Burada qeyd etmək lazımdır ki, ümumi diferensialın düsturu x i koordinatlarının növündən, yəni ümumiyyətlə x parametrlərinin xarakterindən asılı olmadığı üçün nəticədə alınan diferensial invariantdır, yəni skalyardır. hər hansı koordinat çevrilmələri və dx vektor olduğundan, adi qaydada hesablanan qradiyent kovariant vektor, yəni ikili əsasda təmsil olunan vektor olur, bu, sadəcə olaraq verilə bilən yeganə skalyardır. adi (kontraviant) koordinatların hasillərinin cəmlənməsi, yəni müntəzəm olaraq yazılmış vektor.

Beləliklə, ifadə (ümumiyyətlə ixtiyari əyri koordinatlar üçün danışırıq) olduqca düzgün və dəyişməz olaraq aşağıdakı kimi yazıla bilər:

Və ya Eynşteynin qaydasına görə, cəmi işarəsini buraxaraq,

Divergensiya vektor sahəsini skalyar sahəyə (yəni vektor sahəsinə tətbiq edildikdə skalyar sahə ilə nəticələnən fərqləndirmə əməliyyatı) xəritələyən diferensial operatordur (hər bir nöqtə üçün) “sahənin gələn və çıxan nə qədər olduğunu müəyyən edir. verilmiş nöqtənin kiçik qonşuluğundan ayrılır” (daha doğrusu, gələn və çıxan axınlar nə qədər ayrılır).

Nəzərə alsaq ki, axına cəbri işarə təyin oluna bilər, onda daxil olan və gedən axınları ayrıca nəzərə almağa ehtiyac yoxdur, işarə nəzərə alınmaqla cəmlənərkən hər şey avtomatik nəzərə alınacaq; Buna görə də fərqliliyin daha qısa tərifini verə bilərik:

divergensiya vektor sahəsindəki diferensial operatordur, sahənin təyini sahəsinin hər bir daxili nöqtəsinin kiçik qonşuluğunun səthi vasitəsilə verilmiş sahənin axını xarakterizə edir.

F sahəsinə tətbiq olunan fərq operatoru və ya kimi işarələnir

Divergensiyanın tərifi belə görünür:

burada ФF, V həcmini məhdudlaşdıran S sahəsinin sferik səthi vasitəsilə F vektor sahəsinin axınıdır. Daha ümumi və buna görə də istifadə üçün əlverişli olan, S səthi və həcmi V olan bölgənin formasına icazə verildikdə tərifdir. hər hansı olmaq. Yeganə tələb odur ki, o, radiusu sıfıra yaxın olan kürə içərisində olsun. Bu tərif, aşağıda veriləndən fərqli olaraq, xüsusi koordinatlarla, məsələn, müəyyən hallarda əlavə rahatlıq ola bilən Kartezyen ilə əlaqəli deyil. (Məsələn, kub və ya paralelepiped şəklində bir məhəllə seçsəniz, növbəti paraqrafda verilmiş Dekart koordinatları üçün düsturlar asanlıqla əldə edilir).

beləliklə, Laplas operatorunun bir nöqtədəki qiymətini bu nöqtədə gradF potensial vektor sahəsinin mənbələrinin (batar) sıxlığı kimi şərh etmək olar. Dekart koordinat sistemində Laplas operatoru çox vaxt aşağıdakı kimi, yəni Nabla operatorunun özü ilə skalyar hasili şəklində işarə olunur.

Biz vektor analizinin üç əsas əməliyyatını nəzərdən keçirdik: a skalar sahəsi üçün gradtx-in hesablanması və a = a(x, y, z) vektor sahəsi üçün rot a. Bu əməliyyatlar simvolik operator V (“nabla”) vasitəsilə daha sadə formada yazıla bilər: Operator V (Hamilton operatoru) həm diferensial, həm də vektor xassələrinə malikdir. Formal vurma, məsələn, u(x, y) funksiyası ilə ^ vurma qismən diferensiallaşma kimi başa düşüləcək: Vektor cəbri çərçivəsində V operatoru üzərində formal əməliyyatlar sanki vektor kimi yerinə yetiriləcək. Bu formalizmdən istifadə edərək aşağıdakı əsas düsturları əldə edirik: 1. Əgər skalyar diferensiallana bilən funksiyadırsa, vektoru skalyaya vurma qaydası ilə burada P, Q, R diferensiallanan funksiyalar, onda isə diferensiallanan funksiyaları tapmaq düsturu ilə əldə edirik. skalyar hasil alırıq Hamilton operatoru İkinci dərəcəli diferensial əməliyyatlar Operator Laplas Əyrixətti koordinatlar anlayışı Sferik koordinatlar 3. Vektor hasilini hesablayaraq alırıq Sabit funksiya üçün və = c alırıq və sabit vektor c üçün əldə edirik. aldığımız skalyar və vektor hasilləri Qeyd 1. (5) və (6) düsturları Təmka “nabla” operatorunun diferensial xassələrinin təzahürü kimi şərh edilə bilər (V xətti diferensial operatordur). Razılaşdıq ki, operator V ondan sonra yazılan bütün kəmiyyətlərə təsir edir. Bu mənada, məsələn, skalyar diferensial operatordur. V operatorunu hər hansı kəmiyyətli məhsula tətbiq edərkən, məhsulu fərqləndirmək üçün adi qaydanı yadda saxlamaq lazımdır. Nümunə 1. Sübut edin ki, düstur (2) ilə 1-ci qeydi nəzərə alaraq biz əldə edirik və ya “obs a”nın kompleks düstura daxil olan heç bir qiymətə təsir etmədiyini qeyd etmək üçün bu dəyər c indeksi ilə qeyd olunur ( “const” ), son nəticədə buraxılmışdır. Misal 2. U(xty,z) skalyar diferensiallanan funksiya, (x,y,z) isə vektor diferensiallanan funksiya olsun. Sübut edin ki, 4 (8)-in sol tərəfini simvolik formada yenidən yazın V operatorunun diferensial xarakterini nəzərə alaraq əldə edirik. u sabit skalyar olduğundan onu skalyar hasilin işarəsindən çıxarmaq olar ki, a (sonuncu mərhələdə e indeksini buraxdıq). (V, iac) ifadəsində V operatoru yalnız skalyar funksiyaya təsir edir və buna görə də, Nəticə olaraq 2-ci qeydi alırıq. V operatoru ilə vektor kimi fəaliyyət formalizmindən istifadə edərək, V-nin olduğunu xatırlamalıyıq. adi vektor deyil - onun nə uzunluğu, nə də istiqaməti var, yəni. məsələn, vektor)

WiFi