(1) $\nabla h = \text{grad } h$ (2) $\nabla \cdot (\nabla h) = \text{div grad } h$ (3) $\nabla \times (\nabla h) = \text{rot grad } h$ (4) $\nabla \cdot \mathbf{F} = \text{div } \mathbf{F}$ (5) $\nabla (\nabla \cdot \mathbf{F}) = \text{grad div } \mathbf{F}$ (6) $\nabla \times \mathbf{F} = \text{rot } \mathbf{F}$ (7) $\nabla^2 \mathbf{F} = (\nabla \cdot \nabla) \mathbf{F}$ (8) $\nabla \cdot (\nabla \times \mathbf{F}) = \text{div rot } \mathbf{F}$ (9) $\nabla \times (\nabla \times \mathbf{F}) = \text{rot rot } \mathbf{F}$ (10) $\nabla \cdot (h\mathbf{F}) = \text{div } (h\mathbf{F})$
2025/7/26
## 問題の解答
以下に、与えられた問題の解答を示します。
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1. 問題の内容
1. ベクトル関数 $\mathbf{F}(x,y,z) = (3y+2z)^2 \mathbf{j}$ とスカラー関数 $h(x,y,z) = (3y+2z)^2$ について、以下の演算を行う。
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
2. ベクトル関数 $\mathbf{A}(x,y,z) = y\mathbf{j} + z\mathbf{k}$ と $\mathbf{B}(x,y,z) = (2y-z)\mathbf{j} + (2z-y)\mathbf{k}$ について、以下の演算を行う。
(1)
(2)
(3)
(4)
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2. 解き方の手順
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1. ベクトル関数 $\mathbf{F}$ とスカラー関数 $h$ の計算
(1)
(2)
(3) (任意のスカラ関数の勾配の回転はゼロ)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8) (回転の発散は常にゼロ)
(9)
よって、
(10)
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2. ベクトル関数 $\mathbf{A}$ と $\mathbf{B}$ の計算
(1)
(2)
(3)
(4)
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3. 最終的な答え
####
1. ベクトル関数 $\mathbf{F}$ とスカラー関数 $h$ について
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
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2. ベクトル関数 $\mathbf{A}$ と $\mathbf{B}$ について
(1)
(2)
(3)
(4)