梯度、散度、旋度、拉普拉斯算子

梯度

运算的对象是纯量(即标量,只有大小,没有方向),运算出来的结果是向量(矢量,既有大小,又有方向)
定义:函数在某点的梯度是一个向量,它的方向与取得最大方向导数的方向一致,而它的模则是方向导数的最大值。可以理解梯度是对于某一点它分别在X轴,Y轴,Z轴上的斜率。

梯度、散度、旋度、拉普拉斯算子_第1张图片

散度

运算的对象是向量,最终的运算结果是纯量(向量的点乘)
散度的作用对象是向量场,如果我们现在只考虑一个点,在这个点上,观察向量场的发散程度。如果是正的,代表这些向量场是往外散的,若为负,则说明这些向量场时向内集中的。
梯度、散度、旋度、拉普拉斯算子_第2张图片

旋度

运算的对象是向量,运算出来的结果是向量
表示的是三维向量场对某一点附近的微元造成的旋转程度。
举个栗子:
如果放着音乐,大家围着篝火手拉手载歌载舞(当然是围着篝火载歌载舞)

梯度、散度、旋度、拉普拉斯算子_第3张图片

拉普拉斯算子(Laplace Operator)

在这里插入图片描述
梯度、散度、旋度、拉普拉斯算子_第4张图片
它表示梯度或者散度的变化率,即变化率的变化率。

拉普拉斯算子:
在这里插入图片描述

证明:
在这里插入图片描述分别表示X,Y,Z方向,而div是对个方向求偏导再求和
在这里插入图片描述

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