关于曲面积分中梯度与微分面元相关变换的疑问
关于曲面积分中梯度与微分面元相关变换的疑问
我在教材里看到处理某一任意曲面积分时,有这样一步推导:
$$\int_S(\nabla\otimes\vec{v})\cdot d\vec{S}=\int_S\nabla(\vec{v}\cdot d\vec{S})$$
教材后面补充说明:“我们利用了这样一个事实:当存在缩并(点积)时,$\nabla$不对$d\vec{S}$作用。”
我现在有两个疑问:
- 微分面元矢量$d\vec{S}$是定义在$\mathbb{R}^3$的一个子集(积分曲面)上的,梯度算子$\nabla$在这里好像不应该有意义——因为如果我们往几乎任意方向迈一小步,就会离开曲面,那$d\vec{S}$在这个点就没有定义了。要让教材里的推导成立,这个场的梯度应该为零?为什么会这样?
- 为什么这种变换只在$d\vec{S}$参与缩并(点积)时才成立?比如换成叉积的话为什么就行不通?说不定搞懂这个能解答我的第一个问题?我现在完全没头绪。
备注:内容来源于stack exchange,提问作者Krum Kutsarov
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