よくわかるベクトル解析

ベクトルの微分

ベクトルの時間微分に関して

時間時間tでベクトルAの成分ごとに微分をします。

ベクトルの微分

 

上記式をベクトルA(t)の時刻時間tにおける微分係数といいます。

 

【ベクトルの微分における重要な公式】

以下においてkappaを定ベクトル、Cを定スカラーとします。

ベクトル微分公式

(4)の証明

 

ベクトル微分

 

これを時間tで微分すると、

 

ベクトル微分

 

 

よって、

ベクトル微分

(5)の証明

ベクトル外積の微分

 

まず最初に、

 

 

ベクトル外積の微分

 

これによって、

 

 

ベクトル外積の微分公式

 

 

上記の結果(見ずらい場合は式画像をクリック)により以下のように導かれます。

 

ベクトル外積の微分公式

 

ベクトル微分に関する重要な性質

内積の時間微分

ベクトル微分の重要な性質

 

ベクトル微分の重要な性質

※見ずらい場合は画像をクリックしてください

【証明】

At絶対値が一定。

 

 

At絶対値

 

 

ベクトルAの内積が一定だからその時間微分は、

 

ベクトルAの内積微分

 

 

ここで、

 

 

ベクトルAの内積微分

 

 

よって、At絶対値ならば、

 

 

ベクトルAの内積微分

 

 

ベクトルAの内積微分ベクトルAの内積微分は直行しているということがいえます。

外積の時間微分

次の値を示す2つのベクトルベクトルABがあったとします。

 

 

ベクトルAB外積計算

 

 

これの外積ベクトルAB外積計算に対する時間微分をやってみましょう。

 

まず、

 

ベクトルAB外積微分計算

 

 

より、ベクトルAB外積微分計算のそれぞれの計算を実行します。

 

 

ベクトルAB外積微分計算

 

 

こららより、

 

 

ベクトルAB外積微分計算

 

 

 

ベクトルAB外積微分計算

よってこれらの結果より、

 

ベクトルAB外積微分計算

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