
【計】 divergence theorem
exhale; breathe; diverge; transpire
【化】 divergence
theorem
【化】 theorem
【醫】 theorem
發散定理(Divergence Theorem)是向量分析中的核心定理之一,在數學和物理學中具有重要應用。其英文對應術語為"Divergence Theorem"或"Gauss's Theorem",用于描述三維空間中向量場與通量之間的關系,将閉合曲面上的面積分轉化為其包圍體積的積分。
該定理的嚴格數學表述為:
對于光滑閉合曲面$S$包圍的體積$V$,以及定義在$V$上的連續可微向量場$mathbf{F}$,滿足: $$ iiint_V ( abla cdot mathbf{F}) dV = iint_S (mathbf{F} cdot mathbf{n}) dS $$ 其中$ abla cdot mathbf{F}$表示向量場的散度,$mathbf{n}$為曲面的外法向量。這個公式建立了體積分與面積分的等價關系,成為電磁學、流體力學等學科的基本工具。
該定理最早由拉格朗日于1762年提出雛形,後經高斯(1813年)和格林(1828年)完善。現代微分幾何中,斯托克斯定理将其推廣到高維流形,成為廣義斯托克斯定理的特例(來源:Springer《Advanced Calculus》教材)。
發散定理是數學分析中的重要概念,主要描述級數或數列不收斂的性質。以下是詳細解釋:
在數學中,發散指級數或數列沒有有限的極限。具體來說:
定理内容:若級數 ( sum a_n ) 收斂,則其通項 ( an ) 必須滿足 ( lim{n to infty} a_n = 0 )。反之,若通項不趨于零,則級數必發散。
舉例:
在非數學語境中,“發散”還可指:
調和級數的發散性最早由14世紀數學家奧裡斯姆證明,成為經典案例。
如需進一步了解發散級數的判别法(如比較法、積分判别法等),可參考數學分析教材或相關文獻。
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