Re: [問題] 請問梯度 散度 和旋度的最初定義
先講梯度
當我們研究一個場函數時(也就是某個函數隨著空間變化)
我們會想要知道這個函數會隨著哪個方向做怎樣的變化
→ →
假設一個純量場 f(x) ,我們想要知道沿著 n 方向它做怎樣的變化
用數學式來表示就是
→ → → →
f(x + hn) - f(x) def ∂f(x)
lim ------------------- = --------
h→0 h →
∂n
→
這裡用到極限是因為我們只須探討在 x 點沿任一方向的變化趨勢
當要探討任意遠的變化時,可以用積分把它積出來
後面的定義只是符號表示,並不是說向量可以寫在分母上
要探討這個極限,我們先看另一個等價的東西
→ → → →
d → → | [f(x + (h+Δh)n) - f(x + hn)]|
---- f(x + hn) | = lim -----------------------------| =
dh |h=0 Δh→0 Δh |h=0
→ → →
f(x + Δhn) - f(x)
lim -------------------
Δh→0 Δh
跟上面的定義等價
而
∂f(x +hn ) ∂(x +hn )
d → → 3 i i i i
---- f(x + hn) = Σ ------------ * ----------
dh i=1 ∂(x +hn ) ∂h
i i
→
∂f(x) → → →
= --------‧n = ▽f‧n
→
∂x
→ → → → →
所以在 x 上的純量場 f(x) 沿著 n 方向的鄰近變化量為 ▽f‧n
上面的‧是內積
→ →
當 n 跟 ▽f 同方向的時候,它有最大值
→
所以 ▽f 的意義為 f 沿著某個方向會有最大變化量,那個方向就是梯度的方向
散度跟旋度不畫圖好像很難講 = =
※ 引述《Rogii (Rogii)》之銘言:
: 如題,梯度,散度跟旋度
: 有很多種表示方式
: 比如說我們可以把他表是成積分的樣子
: 微分的樣子等等......
: 但一直不太了解,他最初的定義是甚麼呢?
: 如果他有這麼多種表示方式.......那他的定義到底是甚麼@@?
: 還請高手解惑.....一直不是很了解.....
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