化工數學 周愛月 習題解答 第6章

2022-10-18 00:12:12 字數 1316 閱讀 5550

6-2 解:

(a)(b)

(c)(d)

(e)(f)由書中p187例6-5知,所以6-3 解:

(a)(b)

(c)(d)

6-4 解:記

6-5 解:

(1)證明三個向量共面的充分必要條件是

① 必要性:已知三個向量共面,設,

則垂直於所在的平面,即(∵共面)

有 ② 充分性:已知,當時,設則 即所以共面。

(2),三個向量共面。

6-6 解:

6-8 解:參照6-6題,令其中第二個括號中的即可。

6-9 已知,求在點(2,1,-2)處的。

解:6-12 在t時刻,從原點到一動點的向量為,其中ω為常數。

(1)求動點速度,並證明垂直於;

(2)求加速度,並證明其指向原點,且大小與原點到質點的距離成正比;

(3)證明是一常向量,因此動點的軌跡曲線處於某一平面內。

解:(a)動點速度:,

∴(b)動點加速度:

矢徑的方向是由原點指向動點,而動點加速度的方向與矢徑的方向相反,是由動點指向原點,其大小與矢徑的大小成正比;

(c),為常向量。

6-13 解:

6-14 解:

(a)(b)

6-15 解:∵,∴

6-16 解:∵

6-17 解:

6-18 解:

6-19 求曲面在點(2,-1,2)處的夾角。

解:令 ,則法向量

在點(2,-1,2)處

6-20 證明。

證明:6-21 解:若為管形場,則

∴6-22 解:由式(6-66)得

6-24 解:一次作用:

二次作用:

6-25 求證:

證明:(1)由式(6-45):

(2)由式(6-63):

(3)設為直角座標系

∴6-27 解:(a)

(b)(c)

(d)6-28 解:

驗證平面格林定理:

閉曲線c的圖形見右圖。

左邊=右邊,證畢。

6-29 求橢圓的面積。

解:矢徑 ,由散度定理的二維形式(6-53)得6-30 解:,,由散度定理得

6-31 解:驗證散度定理

(1) 左邊,對的曲面,,

對的曲面

同理,對曲面,也有

, 即(2) 右邊

左邊=右邊,證畢。

6-40 解:

(a)是速度勢。

(b)(c)由p207的式(6-128)知(d)

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