本书介绍了矢量分析与场论的基本理论、基本概念与基本方法。全书分3章,分别为矢量分析、场论、拉普拉斯算子和哈密顿算子。
矢量分析与场论为工程数学复变函数与积分变换的后继课程,也是电磁学的基础课程.本教材针对本科工科学生,本着“必须、够用”的原则编写,由于课时的限制,在内容上尽量简洁,在概念的阐述上力求做到深入浅出,突出基本结论和方法的运用,在保证知识体系完整性的基础上,避免了一些专业的推导过程,尽量做到教学过程简单易懂,结论形式易于运用,形成自己的特色.带“*”的部分为选读内容.
本书第1章由于向东编写,第2章1~5节由李海萍编写,第2章第6节、第3章由刘萍编写,全书由李海萍最后统稿.本书的编写得到了清华大学出版社的大力支持,河北科技大学理学院数学系全体任课教师也给予了很多帮助和指导,在此一并表示衷心的感谢.
由于编者水平有限,错漏在所难免,恳请专家、同行和读者批评指正.
2015年4月
第1章矢量分析
1.1矢量及其运算
1.1.1矢量的加法和减法
1.1.2矢量与数量的乘法
1.1.3数量积
1.1.4矢量积
1.1.5三矢量积
1.2坐标系
1.2.1曲线正交坐标系
1.2.2直角坐标系
1.2.3柱坐标系
1.2.4球坐标系
1.3矢性函数
1.3.1矢性函数的概念
1.3.2矢端曲线
1.3.3矢性函数的极限和连续性
1.4矢性函数的导数与微分
1.4.1矢性函数的导数
1.4.2导矢的几何意义
1.4.3矢性函数的求导法则
1.5矢性函数的积分
1.5.1矢性函数的不定积分
1.5.2矢性函数的定积分
总习题一
第2章场论
2.1场
2.1.1场的概念
2.1.2数量场的等值面
2.1.3矢量场的矢量线
习题2.1
2.2数量场的方向导数和梯度
2.2.1方向导数
2.2.2梯度
习题2.2
2.3矢量场的通量及散度
2.3.1通量
2.3.2散度
习题2.3
2.4矢量场的环量及旋度
2.4.1环量
2.4.2旋度
习题2.4
2.5几种重要的矢量场
2.5.1有势场
2.5.2管形场
2.5.3调和场
习题2.5
*2.6平面矢量场
*2.6.1平行平面场
*2.6.2平面矢量场的通量与散度
习题2.6
总习题二
第3章拉普拉斯算子与哈密顿算子
3.1拉普拉斯算子
3.2哈密顿算子
总习题三
习题答案
参考文献