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Mathematik-Online-Aufgabensammlung: Lösung zu

Aufgabe 1347: Eigenschaften von Divergenz und Rotation


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Es seien $ G\subseteq\mathbb{R}^3$ ein Gebiet, $ f:G\to\mathbb{R}$ eine stetig differenzierbare skalare Funktion und $ g:G\to\mathbb{R}^3$ ein stetig differenzierbares Vektorfeld. Zeige.
  1. $ \mathrm{div}(fg)=(\nabla f)^\mathrm{t}g+f\cdot\mathrm{div }g$ .
  2. $ \mathrm{rot}(fg)=f\cdot\mathrm{rot }g+(\nabla f)\times g$ .

Wir schreiben $ g=(g_1,g_2,g_3)^\mathrm{t}$ .

  1. Es wird unter Verwendung der (eindimensionalen) Produktregel

    \begin{displaymath}
\begin{array}{rcl}
\mathrm{div}(fg)
&=& \dfrac{\partial(fg_1...
...
&=& (\nabla f)^\mathrm{t}g+f\cdot\mathrm{div }g\;.
\end{array}\end{displaymath}

  2. Es wird unter Verwendung der (eindimensionalen) Produktregel

    \begin{displaymath}
\begin{array}{rcl}
\mathrm{rot}(fg)
&=& \begin{pmatrix}\dfra...
...}\\
&=& f\cdot\mathrm{rot g}+(\nabla f)\times g\;.
\end{array}\end{displaymath}

(Autoren: Künzer/Martin/Tentler/Wahrheit)

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  automatisch erstellt am 11.  8. 2006