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  1. \begin{definition}
  2. \index{Kreuzprodukt}
  3. Seien $a=(a_1,a_2,a_3),b=(b_1,b_2,b_3)\in\mdr^3$. Dann heißt
  4. \[a\times b:=(a_2b_3-a_3b_2,a_3b_1-a_1b_3,a_1b_2-a_2b_1)\]
  5. das \textbf{Kreuzprodukt} von $a$ mit $b$.
  6. Mit $e_1=(1,0,0),e_2=(0,1,0),e_3=(0,0,1)$ gilt formal:
  7. \[a\times b = \det\begin{pmatrix}e_1&e_2&e_3\\a_1&a_2&a_3\\b_1&b_2&b_3\end{pmatrix}=\det\begin{pmatrix}e_1&a_1&b_1\\e_2&a_2&b_2\\e_3&a_3&b_3\end{pmatrix}\]
  8. \end{definition}
  9. \begin{beispiel}
  10. Sei $a=(1,1,2), b=(1,1,0)$, dann gilt:
  11. \[a\times b= \det \begin{pmatrix}e_1&1&1\\e_2&1&1\\e_3&2&0\end{pmatrix}=-2e_1-(-2)e_2+(1-1)e_3=(-2,2,0)\]
  12. \end{beispiel}
  13. \textbf{Regeln zum Kreuzprodukt:}
  14. \begin{enumerate}
  15. \item $b\times a= -a\times b$
  16. \item $a\times a=0$
  17. \item $(\alpha a)\times(\beta b)=\alpha\beta(a\times b)$ für $\alpha,\beta\in\mdr$
  18. \item $a\cdot(a\times b)=b\cdot(a\times b)=0$
  19. \end{enumerate}
  20. \begin{definition}
  21. \index{Divergenz}
  22. Sei $\emptyset\ne D\subseteq\mdr^n$, $D$ offen und $f=(f_1,\dots,f_n)\in C^1(D,\mdr^n)$. Dann heißt
  23. \[\divv f:=\frac{\partial f_1}{\partial x_1}+\dots+\frac{\partial f_n}{\partial x_n}\in C(D,\mdr)\]
  24. die \textbf{Divergenz} von $f$.
  25. \end{definition}
  26. \begin{definition}
  27. \index{Rotation}
  28. Sei $\emptyset\ne D\subseteq\mdr^3$, $D$ offen und $F=(P,Q,R)\in C^1(D,\mdr^3)$. Dann heißt:
  29. \[\rot F:=(R_y-Q_z,P_z-R_x,Q_x-P_y)\in C(D,\mdr^3)\]
  30. die \textbf{Rotation} von $F$.
  31. Dabei gilt formal:
  32. \[\rot F=(\frac{\partial}{\partial x},\frac{\partial}{\partial y},\frac{\partial}{\partial z})\times(P,Q,R)\]
  33. \end{definition}
  34. \begin{definition}
  35. \index{Tangentialvektor}
  36. Sei $\gamma:[a,b]\to\mdr^n$ ein Weg. Ist $\gamma$ in $t_0\in[a,b]$ differenzierbar mit $\gamma'(t_0)\ne 0$, so heißt $\gamma'(t_0)\in\mdr^n$ \textbf{Tangentialvektor} von $\gamma$ in $t_0$.
  37. \end{definition}