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analyse vectorielle

Posté par
alfage
08-12-09 à 09:26

Bonjour,

j'ai le problème suivant a résoudre ou l'on veut démontrer la formule suivante  div[f(x,y,z).G(x,y,z)] = grad[f(x,y,z)].G(x,y,z) + f(x,y,z).div[G(x,y,z)]

Avec f(x,y,z) un champ scalaire, et G(x,y,z) un champ vectoriel.

D'abord identifier les scalaires et les vecteurs dans cette relation ,ensuite déduire la signification des opérateurs "." (produit d'un scalaire par un vecteur, ou produit scalaire de 2 vecteurs, ou produit de 2 scalaires) et enfin demontrer la formule


Pour ma part je dirai que:

-div[f(x,y,z).G(x,y,z)] =produit de 2 scalaires
-grad[f(x,y,z)].G(x,y,z)= produit de vecteur
-f(x,y,z).div[G(x,y,z)] =produit de scalaire

Si qquns peut me dire si ca lui parait correct, merci d'avance

Posté par
Arkhnor
re : analyse vectorielle 08-12-09 à 09:34

Bonjour.

Est-ce que G(x,y,z) est un vecteur, ou un scalaire ?
Même pour question pour f(x,y,z) ?
Dans ce cas, qu'est-ce que f(x,y,z).G(x,y,z) ?

Posté par
alfage
re : analyse vectorielle 08-12-09 à 09:39

f(x,y,z) est un champ scalaire
G(x,y,z) un champ vectoriel

div[f(x,y,z).G(x,y,z)] ==> c'est l'enoncé de l'exercice j'ai pas + d'infos, on me demande demontrer une formule de cours

Posté par
Arkhnor
re : analyse vectorielle 08-12-09 à 09:51

Tu n'as pas répondu à ma troisième question, quel type de produit représente f(x,y,z).G(x,y,z) ? (le produit qui est dans \rm{div}(f(x,y,z).G(x,y,z)) si tu préfères)

Posté par
alfage
re : analyse vectorielle 08-12-09 à 09:53

Un produit d'un scalaire et un vecteur?

Posté par
Arkhnor
re : analyse vectorielle 08-12-09 à 09:59

Bah oui ... puisque le premier est un scalaire, et le second un vecteur.

Une fois ceci dit, qu'est-ce que \rm{div}(f(x,y,z).G(x,y,z)) ? Un vecteur ou un scalaire ?

Fais le même travail avec toutes les quantités qui interviennent dans ta formule.

Ensuite, on pourra la démontrer.

Posté par
alfage
re : analyse vectorielle 08-12-09 à 10:07

div[f(x,y,z).G(x,y,z)]= scalaire

grad[f(x,y,z)]= vecteur
.G(x,y,z) =vecteur
grad[f(x,y,z)].G(x,y,z) = produit de vecteur

f(x,y,z) = scalaire
div[G(x,y,z)] = scalaire
f(x,y,z).div[G(x,y,z)] = produit de scalaire

Est ce bien ca?

Posté par
Arkhnor
re : analyse vectorielle 08-12-09 à 10:31

C'est ça !

Pour la formule, tu peux soit appliquer les formules sur l'opérateur Nabla, si tu les connais, soit revenir à la définition de la divergence, et calculer \rm{div}(f.G).

Posté par
alfage
re : analyse vectorielle 08-12-09 à 10:49

L'operateur nabla je connais pas:

div(f.G)= dX/dx + dY/dy + dZ/dz ?

Posté par
Arkhnor
re : analyse vectorielle 08-12-09 à 10:53

Qu'est-ce que sont X, Y et Z dans ta formule ?

Posté par
alfage
re : analyse vectorielle 08-12-09 à 10:54

coordonnees du point G , je devrai noté GX ,GY ,GZ

Posté par
Arkhnor
re : analyse vectorielle 08-12-09 à 11:32

Non, là tu calculerais la divergence de G, or on veut la divergence de f.G !

Posté par
alfage
re : analyse vectorielle 08-12-09 à 11:56

div (f.G)= dX²/dx + dY²/dy + dZ²/dz?

Posté par
Arkhnor
re : analyse vectorielle 08-12-09 à 11:57

Non, pourquoi devrait-on mettre les coordonnées de G au carré ?
Ecris les coordonnées du vecteur f.G ! (f est un scalaire, et G un vecteur)

Posté par
alfage
re : analyse vectorielle 08-12-09 à 14:07

là je vois pas je vais essayé de trouver, mais je suis un peu "embrouillé" dans tout ca

Posté par
Arkhnor
re : analyse vectorielle 08-12-09 à 15:23

Je te l'écris :

3$ f(x,y,z)G(x,y,z) = \left(f(x,y,z)G_x(x,y,z) \\ f(x,y,z)G_y(x,y,z) \\ f(x,y,z)G_z(x,y,z)\right)

Donc (je n'écris plus les variables) :
3$ \rm{div}(f.G) = \frac{\partial(fG)_x}{\partial x} + \frac{\partial(fG)_y}{\partial y} + \frac{\partial(fG)_y}{\partial y} = \frac{\partial(fG_x)}{\partial x} + \frac{\partial(fG_y)}{\partial y} + \frac{\partial(fG_z)}{\partial z}

Il n'y a plus qu'à calculer chaque dérivée partielle, par la règle de dérivation d'un produit, et rassembler le tout.

Posté par
alfage
re : analyse vectorielle 08-12-09 à 16:24

tu veux dire pour les x par exemple:

f(x,y,z)*G'x(x,y,z) + f'(x,y,z)*Gx(x,y,z) ?

Posté par
Arkhnor
re : analyse vectorielle 08-12-09 à 17:30

Je ne comprend pas, les fonctions sont des fonctions de plusieurs variables, que signifie f' et G_x' ? Ce doit être des dérivées partielles !

Mais sinon, la règle du produit est la même.

Posté par
alfage
re : analyse vectorielle 08-12-09 à 18:16

merci d'avoir passé du temps a m'expliquer Arkhnor; mais là je ne vois plus du tout comment faire.

Posté par
Arkhnor
re : analyse vectorielle 08-12-09 à 18:29

Je t'ai donné le début dans mon message de 15:23

Par exemple, pour calculer le premier terme : 3$ \frac{\partial(fG_x)}{\partial x} = f.\frac{\partial G_x}{\partial x} + \frac{\partial f}{\partial x}.G_x. (dérivé d'un produit)

On fait la même chose avec les deux autres, on regroupe le tout, et on reconnait l'expression des gradient et divergence du second membre de la formule à démontrer. (ou si on le voit pas, on repart du second membre, on calcule tout, et on compare les deux expressions finales)

Posté par
alfage
re : analyse vectorielle 08-12-09 à 21:14

Ok pour le premier menbre , pour le second je trouve:

grad[f(x,y,z)].G(x,y,z)=  (df/dx)*Gx
                          (df/dy)*Gy
                          (df/dz)*Gz

f(x,y,z).div[G(x,y,z)] = f*(dGx/dx) + f*(dGy/dy) + f*(dGz/dz)

et ensuite j'additionne le tout je trouve comme le premier membre si je me suis pas trompé?

Posté par
Arkhnor
re : analyse vectorielle 08-12-09 à 21:45

Oui, c'est juste !

Posté par
alfage
re : analyse vectorielle 08-12-09 à 21:46

merci beaucoup pour ton aide en tout cas,et de m'avoir expliqué.

Posté par
Arkhnor
re : analyse vectorielle 08-12-09 à 21:49

De rien, bonne soirée.



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