VectorCalculus[Laplacian] - R^n から R への関数、あるいはベクトル場に対するラプラシアンの計算
使い方
Laplacian(f, c)
Laplacian(F)
パラメータ
f - 代数式
c - (オプション) リスト(名前) または名前[名前, 名前, ...]; 名前のリスト、または座標の名前を添えた座標系の指定
F - (オプション) ベクトルまたはベクトル値の手続き; ベクトル場の指定
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説明
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Laplacian(f, c) コマンドは、関数 f の を計算します。このコマンドは、(Del . Del)(f) または Del . Del(f) と同義です。
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c が名前のリストである場合には、座標名として c 内の名前を用いることで、現在のデフォルト座標系におけるラプラシアンが求められます。与えられた名前の数がこの座標系と互換性を持たない場合には、エラーが起こります。
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c が他の名前による添え字つきの名前である場合には、座標名としてそれら添え字を用いることで、現在の座標系におけるラプラシアンが計算されます。与えられた名前の数がこの座標系と互換性を持たない場合には、エラーが起こります。
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c が指定されない場合には、現在のデフォルト座標系が用いられます。デフォルトの座標は、座標の名前を添えた形で表されなくてはなりません。そうでない場合には、エラーが起こります。
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F が ベクトル場 またはベクトル値の手続き(ベクトル場として解釈される)のいずれかを表すとき、コマンド Laplacian(F) はそのベクトル場のラプラシアンを以下のように計算します:
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* F の座標系が cartesian である場合には、代数的ラプラシアンが成分関数上に写像されます。
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* そうでなくて、F が 3 次元のベクトル場である場合には、公式Del(Del . F) - Del &x (Del &x F) を使用します。
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* そうでない場合には、F をデカルト座標に写像し、代数的ラプラシアンを成分関数に適用し、そして結果を F の元の座標系に戻す写像を行います。
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Laplacian() コマンドは、カレントの座標系で ラプラシアン演算子の微分形式を返します。 詳細は、SetCoordinates を参照してください。
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例
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Warning, the assigned names <,> and <|> now have a global
binding
Warning, these protected names have been redefined and
unprotected: *, +, ., Vector, diff, int, limit, series
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Laplacian( x^2+y^2+z^2, [x,y,z] );
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| (2.1) |
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Laplacian( f(r,theta), 'polar'[r,theta] );
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| (2.2) |
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SetCoordinates( 'cylindrical'[r,theta,z] );
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| (2.3) |
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Laplacian( f(r,theta,z) );
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| (2.4) |
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(Del . Del)( f(r,theta,z) );
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| (2.5) |
| (2.6) |
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F := VectorField( <r^3, z/theta, sqrt(z)> );
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| (2.7) |
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simplify(Laplacian(F));
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| (2.8) |
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