Векторный анализ
Систему координат и название переменных можно изменить.
SetCoordinates[Cartesian[x,y,z]]
Cartesian[x,y,z]
Мы установили декартову систему координат, но изменили название переменных. Посчитаем дивергенцию.
Div[{x y,x y z,Sin[x y z]}]
y
+
x z
+
x y Cos[x y z]
Установим теперь сферическую систему координат.
SetCoordinates[Spherical[r,th,ph]]
Spherical[r,th,ph]
Узнаем промежутки изменения координат.
CoordinateRanges[]
(
0
<
r
<
∞,
0
<
th
<
π,
-
π
<
ph
<
π}
Напишем формулы преобразования координат.
CoordinatesToCartesian[[r,th,ph)]
{r Cos[ph] Sin[th],r Sin[ph] Sin[th],r Cos[th]}
Найдем якобиан.
Jdet=JacobianDeterminant[ ]
r2 Sin [th].
Шутки ради вычислим площадь поверхности сферы радиуса R:
И объем сферы радиуса R:
При решении многих задач весьма полезно изображать векторные поля графически. Для изображения двухмерных полей следует подгрузить пакет:
<
<
Graphics `PlotField`
Вот как с его помощью можно изобразить двухмерное поле.