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Nabla 算子

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向量微分算子,Nabla算子(nabla operator),又稱劈形算子,倒三角算子,哈密頓算子,是一個微分算子
中文名
納布拉算子
外文名
Del, or nabla operator
引入者
哈密爾頓

目錄

Nabla 算子基本介紹

當應用於在一維域上定義的函數時,它表示其在微積分中定義的標準導數。 當應用於場(在多維域上定義的函數)時,del可以表示標量場(或者有時是矢量場,如在Navier-Stokes方程式中)的斜率(局部最陡坡度),發散度的矢量場,或矢量場的旋度(旋轉),這取決於它的應用方式。
嚴格來説,del並不是一個特定的算子,而是一個方便的使用的數學符號,這使得許多方程易於書寫和記憶。nabla算符可以解釋為向量的偏導數運算符,其三個可能的含義 - 梯度,散度和旋度 - 可以被正式地視為具有標量,點積和交叉乘積的乘積。詳細描述如下 [1] 
梯度:
散度:
旋度:

Nabla 算子定義

向量微分算子,Nabla算子(nabla operator),又稱劈形算子,倒三角算子,是一個微分算子符號
其形式化定義為:
在n維空間中,分母dr為含n個分量的向量,因而
本身就是個n維向量算子。
三維情況下,
,或者,
二維情況下,
,或,
作用於不同類型的量,得到的就是不同類型的新量:
直接作用於函數F(r)(不論F是標量還是向量),意味着求F(r)的梯度,表示為:
(標量函數的梯度為向量,向量的梯度為二階張量……);
與非標量函數F(r)由點積符號·連接,意味着求F(r)的散度,表示為:
與非標量(三維)函數F(r)由叉積符號×連接,意味着求F(r)的旋度,表示為:
Nabla算子的名字來自希臘語中一種被稱為納布拉琴的豎琴。相關的詞彙也存在於亞拉姆語希伯來語中。
該符號的另一常見的名稱是atled,因為它是希臘字母Δ倒過來的形狀。除了atled外,它還有一個名稱是del
劈形算子在標準HTML中寫為&nabla,而在LaTeX中為\nabla。在Unicode中,它是十進制8711,也即十六進制數0x2207。
劈形算子在數學中用於指代梯度算符,並形成散度、旋度拉普拉斯算子。它也用於指代微分幾何中的聯絡(可以視為更廣意義上的梯度算子)。它由哈密爾頓引入。 [2] 
參考資料