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求矢量场$A = \mathbf{e}_x x + \mathbf{e}_y y + \mathbf{e}_z 2z$过点M(1,2,3)的矢量线方程

智慧画家
2个月前
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理解问题求矢量场$A = \mathbf{e}_x x + \mathbf{e}_y y + \mathbf{e}_z 2z$过点M(1,2,3)的矢量线方程

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求矢量场$A = \mathbf{e}_x x + \mathbf{e}_y y + \mathbf{e}_z 2z$过点M(1,2,3)的矢量线方程
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矢量线方程可以通过求解微分方程得到。对于矢量场$A = \mathbf{e}_x x + \mathbf{e}_y y + \mathbf{e}_z 2z$,其在点M(1,2,3)的矢量线方程可以通过以下步骤求得。

矢量线方程求解

  • 矢量场定义:矢量线是矢量场中每一点都与该点的场矢量相切的曲线。1
  • 矢量场表达式:给定矢量场$A = \mathbf{e}_x x + \mathbf{e}_y y + \mathbf{e}_z 2z$,其中$\mathbf{e}_x$, $\mathbf{e}_y$, $\mathbf{e}_z$分别是x, y, z方向的单位向量。2
  • 矢量线方程:矢量线方程可以通过求解微分方程$\frac{dx}{\mathbf{e}_x x} = \frac{dy}{\mathbf{e}_y y} = \frac{dz}{\mathbf{e}_z 2z}$得到。3
  • 初始条件:矢量线经过点M(1,2,3),即当$(x, y, z) = (1, 2, 3)$时,矢量线方程应满足此条件。

微分方程求解

  • 方程求解:将矢量场$A$代入微分方程,得到$\frac{dx}{x} = \frac{dy}{y} = \frac{dz}{2z}$。11
  • 分离变量:对方程进行分离变量,得到$\ln|x| = \ln|y| + \ln|2z| + C$,其中C为积分常数。12
  • 指数化:对上述方程指数化,得到$\frac{x}{y} = 2z + C'$,其中$C'$是另一个积分常数。12

矢量线方程

  • 最终方程:将初始条件$(x, y, z) = (1, 2, 3)$代入,解得$C' = -4$,因此矢量线方程为$\frac{x}{y} = 2z - 4$。12

综上所述,矢量场$A = \mathbf{e}_x x + \mathbf{e}_y y + \mathbf{e}_z 2z$过点M(1,2,3)的矢量线方程为$\frac{x}{y} = 2z - 4$。

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知识树
求矢量场$A = \mathbf{e}_x x + \mathbf{e}_y y + \mathbf{e}_z 2z$过点M(1,2,3)的矢量线方程
矢量场在物理学中有哪些应用?
矢量场的散度和旋度有何物理意义?
如何求解一个矢量场的梯度?

以上内容由AI搜集生成,仅供参考

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