Тензорное исчисление
Покупка
Основная коллекция
Издательство:
Физматлит
Год издания: 2005
Кол-во страниц: 304
Дополнительно
ISBN: 5-9221-0424-1
Артикул: 049173.02.01
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 01.03.01: Математика
- ВО - Магистратура
- 01.04.01: Математика
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
Акивис М.А. Гольдберг В.В. Тензорное исчисление МОСКВА ФИЗМАТЛИТ ®
УДК 512.972 ББК 517.2 А 39 А к и в и с М. А., Гольдберг В. В. Тензорное исчисление: Учеб. пособие. — 3-е изд., перераб. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. — 304 с. — ISBN 5-9221-0424-1. Излагаются основы тензорного исчисления и некоторые его приложения к геометрии, механике, физике. В качестве приложений строится общая теория поверхностей второго порядка, изучаются тензоры инерции, напряжений, деформации и рассматриваются некоторые вопросы кристаллофизики. Последняя глава знакомит с элементами тензорного анализа. Второе издание — 1972 г. Для студентов высших технических учебных заведений. Табл. 6. Ил. 25. Библиогр. 23 назв. ISBN 5-9221-0424-1 c⃝ ФИЗМАТЛИТ, 2003 c⃝ М. А. Акивис, В. В. Гольдберг, 2003 Учебное издание АКИВИС Макс Айзикович ГОЛЬДБЕРГ Владислав Викторович ТЕНЗОРНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ Редактор Е.Ю. Ходан Корректор Л.Т. Варьяш Оригинал-макет Н.Л. Ивановой Оформление переплета А.Ю. Алехиной ЛР № 071930 от 06.07.99. Подписано в печать 15.05.03. Формат 6090/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 19. Уч.-изд. л. 20,6. Заказ № Издательская фирма «Физико-математическая литература» МАИК «Наука/Интерпериодика» 117997, Москва, ул. Профсоюзная, 90 E-mail: fizmat@maik.ru, fmlsale@maik.ru; http://www.fml.ru Отпечатано с готовых диапозитивов в ПФ «Полиграфист» 160001, г. Вологда, ул. Челюскинцев, 3 Тел.: (8172) 72-55-31, 72-61-75, факс: (8172) 72-60-72 E-mail: form.pfp@votel.ru http://www.vologda/pfpv ISBN 5-9221-0424-1 512.972 517.2 39 . ., . . : . . | 3-., . | .: , 2003. | 304 . | ISBN 5-9221-0424-1. , , . , , , . . | 1972 . . . 6. . 25. . 23 . ISBN 5-9221-0424-1 c , 2003 c .. , .. , 2003 : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 5 : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 7 I. x 1. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 9 x 2. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 12 x 3. : : : : : : : : : : : : : 15 x 4. . : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 19 x 5. : : : : : : : : : : : : 24 x 6. . : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 30 x 7. : : 38 I I. x 1. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 46 x 2. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 48 x 3. . : : : : : : : : : : 52 x 4. : : : : : : : : : : : : : : : : 58 x 5. : : : : : : : : : : : : : 63 I I I. 2 x 1. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 73 x 2. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 77 x 3. . 83 x 4. : : : : : : : : : : : 87 x 5. : : : 95 x 6. : : : : : : 103 x 7. : : : : : : : : : : 107 IV. x 1. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 115 x 2. : : : : : : : : : : 124
x 3. {: : : : : : : : : 129 x 4. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 132 x 5. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 135 x 6. : : : : : 142 x 7. : 146 V. x 1. . 152 x 2. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 155 x 3. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 159 x 4. : : : : : : : : : : : : : 163 x 5. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 167 x 6. : : : 171 x 7. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 173 VI. x 1. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 182 x 2. , 2 : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 189 x 3. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 199 x 4. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 210 VI I. x 1. : : : : : : : : : : : : : : : : 222 x 2. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 235 x 3. : : : : : : : : : 242 x 4. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 250 x 5. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 259 : : : : : : : : : : : : 271 : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 294 : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 296 \" 1969 \" 40000 . , 1972 \" 35000 . . , , . . , , . , , . . . , . , . , , . , , , , .. . . . , . 1972 . . Pren tice Hall,
x 3. {: : : : : : : : : 129 x 4. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 132 x 5. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 135 x 6. : : : : : 142 x 7. : 146 V. x 1. . 152 x 2. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 155 x 3. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 159 x 4. : : : : : : : : : : : : : 163 x 5. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 167 x 6. : : : 171 x 7. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 173 VI. x 1. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 182 x 2. , 2 : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 189 x 3. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 199 x 4. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 210 VI I. x 1. : : : : : : : : : : : : : : : : 222 x 2. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 235 x 3. : : : : : : : : : 242 x 4. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 250 x 5. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 259 : : : : : : : : : : : : 271 : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 294 : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 296 \" 1969 \" 40000 . , 1972 \" 35000 . . , , . . , , . , , . . . , . , . , , . , , , , .. . . . , . 1972 . . Pren tice Hall,
Inc. \". 1977 Do v er Publications, Inc. () \". . . (B. N. Mo yls) Linear and Multilinear Algebra, (1974, 2, . 293, 294). , \" , , , , . , , , , . . . (Psagot, Israel) . . (Livingston, New Jersey , USA) , , , , , . (. [11{16] ), , , , , , . , . -. . . . . . , | . , . , , , . , , | 6 Inc. \". 1977 Do v er Publications, Inc. () \". . . (B. N. Mo yls) Linear and Multilinear Algebra, (1974, 2, . 293, 294). , \" , , , , . , , , , . . . (Psagot, Israel) . . (Livingston, New Jersey , USA) , , , , , . (. [11{16] ), , , , , , . , . -. . . . . . , | . , . , , , . , , | 8 . , , , . , , , . . , . . , , , . , . , . , , . , , , . . . , . 3. , . . , , . . . . . I x 1. | , . : a; b; :::; x; y ; ::: , , O . : ) x y ; x + y ; ) x ; x: , | . . 1. x + y = y + x: 2. (x + y ) + z = x + (y + z ): 3. 0 , x + 0 = x: 4. x y = x , x + y = 0: 5. 1 x = x: 6. (x) = ()x: 7. (+ )x = x + x: 8. (x + y ) = x + y : , . , , . () . L: . .
. , , , . , , , . . , . . , , , . , . , . , , . , , , . . . , . 3. , . . , , . . . . . I x 1. | , . : a; b; :::; x; y ; ::: , , O . : ) x y ; x + y ; ) x ; x: , | . . 1. x + y = y + x: 2. (x + y ) + z = x + (y + z ): 3. 0 , x + 0 = x: 4. x y = x , x + y = 0: 5. 1 x = x: 6. (x) = ()x: 7. (+ )x = x + x: 8. (x + y ) = x + y : , . , , . () . L: . .
. I. ) , , , , , 1{8 . L 1 : (x 3.) ) , , ; 1{8 , , L 2 : ) . L 3 : ) , X O Y ; , , , : < 0 x . ) , n : x = fx 1 ; x 2 ; :::; x n g: x y = fy 1 ; y 2 ; :::; y n g x x + y = fx 1 + y 1 ; x 2 + y 2 ; :::; x n + y n g; x = fx 1 ; x 2 ; :::; x n g: , , , . , 0 = f0; 0; :::; 0g; x | fx 1 ; x 2 ; ::: :::; x n g: L n : ) P (t) = a 0 + a 1 t + ::: + a n t n n; , , . ) [a; b] '(t) , . C [a; b]: 1. , : ) , L 2 (. )), , ; 1. 11 ) L 2 ; ; ) L 3 (. )), . 2. , L n (. )), : ) x 1 + x 2 + ::: + x n = 0; ) x 1 + x 2 + ::: + x n = 1; ) x 1 = x 3 ; ) x 2 = x 4 = :::; ) | ; ) x 1 x 2 . 3. , n (. ))? 4. R + | . \" , \" p 2 R + ) p : R + ? \" p 2 R + ? \" ? 5. , y (n) + p 1 (x)y (n1) + ::: + p n1 (x)y 0 + p n (x)y = 0 . (. . ) L 0 L; L , . . L 0 ; , x 2 L 0 ; y 2 L 0 ; , x + y 2 L 0 ; x 2 L 0 : L , (), L: . L 0 L 00 L M = L 0 + L 00 L; x = x 0 + x 00 ; x 0 2 L 0 ; x 00 2 L 00 : L 0 L 00 L N = L 0 \ L 00 ) 2; , p R + :
. I. ) , , , , , 1{8 . L 1 : (x 3.) ) , , ; 1{8 , , L 2 : ) . L 3 : ) , X O Y ; , , , : < 0 x . ) , n : x = fx 1 ; x 2 ; :::; x n g: x y = fy 1 ; y 2 ; :::; y n g x x + y = fx 1 + y 1 ; x 2 + y 2 ; :::; x n + y n g; x = fx 1 ; x 2 ; :::; x n g: , , , . , 0 = f0; 0; :::; 0g; x | fx 1 ; x 2 ; ::: :::; x n g: L n : ) P (t) = a 0 + a 1 t + ::: + a n t n n; , , . ) [a; b] '(t) , . C [a; b]: 1. , : ) , L 2 (. )), , ; 1. 11 ) L 2 ; ; ) L 3 (. )), . 2. , L n (. )), : ) x 1 + x 2 + ::: + x n = 0; ) x 1 + x 2 + ::: + x n = 1; ) x 1 = x 3 ; ) x 2 = x 4 = :::; ) | ; ) x 1 x 2 . 3. , n (. ))? 4. R + | . \" , \" p 2 R + ) p : R + ? \" p 2 R + ? \" ? 5. , y (n) + p 1 (x)y (n1) + ::: + p n1 (x)y 0 + p n (x)y = 0 . (. . ) L 0 L; L , . . L 0 ; , x 2 L 0 ; y 2 L 0 ; , x + y 2 L 0 ; x 2 L 0 : L , (), L: . L 0 L 00 L M = L 0 + L 00 L; x = x 0 + x 00 ; x 0 2 L 0 ; x 00 2 L 00 : L 0 L 00 L N = L 0 \ L 00 ) 2; , p R + :
. I. L; L 0 ; L 00 . 6. , L L: 7. L 3 : 8. 2 L n ? x 2. 1. a; b; :::; e | L ; ; :::; " | . x = a + b + ::: + "e a; b; :::; e; ; ; ::: :::; " | . = = ::: = " = 0; x = 0: , a; b; :::; e; , . a; b; :::; e . , , ; ; :::; "; , a + b + ::: + "e = 0: , ; ; :::; " , a; b; :::; e . . ) , ; , , , . , a; b; :::; e | . a + b + ::: + "e = 0; . , , 6= 0: a = b ::: " e; . , a = mb + ::: + pe; 1 a + (m)b + ::: + (p)e = 0; . . a; b; :::; e . 2. 13 ) a; b; c; :::; e , . a; b: a + b = 0; ; . a + b + 0 c + ::: + 0 e = 0: a; b; c; ::: :::; e; , , . ) a; b; :::; e , . , , a = 0: a + 0 b + ::: + 0 e = 0; 6= 0: 2. L 3 : ) 0 , 0 = = 0 6= 0 ()). ) a 6= 0 , a = 0 = 0: ) ) a b . , a 6= 0; b = a a + (1)b = 0: a = 0; ). ) . , : a + b = 0; 6= 0: b = a: , a b . ) ) . a; b; c , a; b . c (. 1) c = O C = O A + O B = a + b; ) a; b; c: a b , , ) a; b; c . ) . , ). ) , . ) , .
. I. L; L 0 ; L 00 . 6. , L L: 7. L 3 : 8. 2 L n ? x 2. 1. a; b; :::; e | L ; ; :::; " | . x = a + b + ::: + "e a; b; :::; e; ; ; ::: :::; " | . = = ::: = " = 0; x = 0: , a; b; :::; e; , . a; b; :::; e . , , ; ; :::; "; , a + b + ::: + "e = 0: , ; ; :::; " , a; b; :::; e . . ) , ; , , , . , a; b; :::; e | . a + b + ::: + "e = 0; . , , 6= 0: a = b ::: " e; . , a = mb + ::: + pe; 1 a + (m)b + ::: + (p)e = 0; . . a; b; :::; e . 2. 13 ) a; b; c; :::; e , . a; b: a + b = 0; ; . a + b + 0 c + ::: + 0 e = 0: a; b; c; ::: :::; e; , , . ) a; b; :::; e , . , , a = 0: a + 0 b + ::: + 0 e = 0; 6= 0: 2. L 3 : ) 0 , 0 = = 0 6= 0 ()). ) a 6= 0 , a = 0 = 0: ) ) a b . , a 6= 0; b = a a + (1)b = 0: a = 0; ). ) . , : a + b = 0; 6= 0: b = a: , a b . ) ) . a; b; c , a; b . c (. 1) c = O C = O A + O B = a + b; ) a; b; c: a b , , ) a; b; c . ) . , ). ) , . ) , .
. I. ) . , -, ) . a; b; c; d a; b; c (. 2): d = O D = O P + P D = = O A + O B + O C = a + b + c; ) a; b; c; d: ) L n e 1 = = f1; 0; :::; 0g; e 2 = f0; 1; :::; 0g; :::; e n = f0; 0; :::; 1g: , 1 e 1 + 2 e 2 + ::: + n e n = f1 ; 2 ; :::; n g: , 1 = = 2 = :::::: = n = 0: L n ; e 1 ; e 2 ; :::; e n x = fx 1 ; x 2 ; :::; x n g; , x x = x 1 e 1 + x 2 e 2 + ::: + x n e n : 1. a b | L 2 (. ) x 1). 1) , (), a b : ) a + 2b; a b; ) (+ 1)a + b; 2b; ) a + b; a + b: 2) ; a b : ) 3a + 5b = a + (2+ 1)b; ) (21)a (3+ + 10)b = 0: 2. a; b; c | L 3 (. ) x 1). ) x = a + 4b + 2c; y = a + b c ()? 3. 15 ) x = a + b + 3c; y = a 2b + c; z = a b + c ()? 3. , C [a; b] (. ) x 1) : ) ' 1 (t) = sin 2 t; ' 2 (t) = cos 2 t; ' 3 (t) = 1; ) ' 1 (t) = sin 2 t; ' 2 (t) = cos 2 t; ' 3 (t) = t; ' 4 (t) = 3; ' 5 (t) = e t ; ) ' 1 (t) = p t; ' 2 (t) = 1=t 2 ; ' 3 (t) = 0; ' 4 (t) = t 5 : 4. , C [0; 2] ' 1 (t) = 0; 0 6 t < 1; (t 1) 4 ; 1 6 t 6 2; ' 2 (t) = (t 1) 4 ; 0 6 t < 1; 0; 1 6 t 6 2; . 5. , , n (. ) x 1), P 0 (t) = 1; P 1 (t) = t; :::; P n (t) = t n . 6. , C [a; b] (. ) x 1) . 7. a 1 = f0; 1; 1g; a 2 = = f1; 1; 2g; a 3 = f1; 2; 3g L 3 : 8. , , : ) ; ) . 9. , a 1 ; a 2 ; a 3 , a 1 + a 2 ; a 2 + a 3 ; a 3 + a 1 . x 3. . , , . , . L 1 : .
. I. ) . , -, ) . a; b; c; d a; b; c (. 2): d = O D = O P + P D = = O A + O B + O C = a + b + c; ) a; b; c; d: ) L n e 1 = = f1; 0; :::; 0g; e 2 = f0; 1; :::; 0g; :::; e n = f0; 0; :::; 1g: , 1 e 1 + 2 e 2 + ::: + n e n = f1 ; 2 ; :::; n g: , 1 = = 2 = :::::: = n = 0: L n ; e 1 ; e 2 ; :::; e n x = fx 1 ; x 2 ; :::; x n g; , x x = x 1 e 1 + x 2 e 2 + ::: + x n e n : 1. a b | L 2 (. ) x 1). 1) , (), a b : ) a + 2b; a b; ) (+ 1)a + b; 2b; ) a + b; a + b: 2) ; a b : ) 3a + 5b = a + (2+ 1)b; ) (21)a (3+ + 10)b = 0: 2. a; b; c | L 3 (. ) x 1). ) x = a + 4b + 2c; y = a + b c ()? 3. 15 ) x = a + b + 3c; y = a 2b + c; z = a b + c ()? 3. , C [a; b] (. ) x 1) : ) ' 1 (t) = sin 2 t; ' 2 (t) = cos 2 t; ' 3 (t) = 1; ) ' 1 (t) = sin 2 t; ' 2 (t) = cos 2 t; ' 3 (t) = t; ' 4 (t) = 3; ' 5 (t) = e t ; ) ' 1 (t) = p t; ' 2 (t) = 1=t 2 ; ' 3 (t) = 0; ' 4 (t) = t 5 : 4. , C [0; 2] ' 1 (t) = 0; 0 6 t < 1; (t 1) 4 ; 1 6 t 6 2; ' 2 (t) = (t 1) 4 ; 0 6 t < 1; 0; 1 6 t 6 2; . 5. , , n (. ) x 1), P 0 (t) = 1; P 1 (t) = t; :::; P n (t) = t n . 6. , C [a; b] (. ) x 1) . 7. a 1 = f0; 1; 1g; a 2 = = f1; 1; 2g; a 3 = f1; 2; 3g L 3 : 8. , , : ) ; ) . 9. , a 1 ; a 2 ; a 3 , a 1 + a 2 ; a 2 + a 3 ; a 3 + a 1 . x 3. . , , . , . L 1 : .