Formelt bevis for Greens teorem vha Stokes teorem

Mange finner bevis vanskelig. Her er rom for spørsmål vedrørende bevis, og for å dele dine bevis med andre. Vi tenker først og fremst videregående nivå, men det er ingen begrensninger her.

Moderatorer: Vektormannen, espen180, Aleks855, Solar Plexsus, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa

Svar
SonGoku
Noether
Noether
Innlegg: 25
Registrert: 07/09-2007 19:05

I Kalkulus [Lindstrøm] er det en oppgave som ber deg om å bevise Greens teorem vha. Stokes teorem. Jeg er relativt uerfaren med korrekt bevisføring så jeg lurer litt på hvordan man viser dette formelt. Mitt uformelle bevis er som følger:

Vi har et vektorfelt [tex]\vec{F} =\left[P,Q,R \right][/tex] i et plan, slik at [tex]R = c[/tex],hvor c er en vilkårlig konstant. Vi regner først ut curlen til dette feltet:

[tex]\nabla \times \vec{F}= \left| \begin{matrix} \hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\ \frac {\partial}{\partial x} & \frac {\partial}{\partial y} & \frac {\partial}{\partial z} \\ P & Q & c \end{matrix} \right| = (0-\frac {\partial}{\partial z} Q)\hat{i} - (0-\frac {\partial}{\partial z} P)\hat{j} + (\frac {\partial}{\partial x} Q-\frac {\partial}{\partial y} P)\hat{k}[/tex]

Vi antar så at flaten S er orientert på en slik måte at retningsvektoren [tex]\vec{n}[/tex] peker i positiv z-retning. Dermed vil prikk-produktet mellom curlen til [tex]\vec{F}[/tex] og retningsvektoren til S kun inneholde z-komponenten til [tex]curl(\vec{F})[/tex]. Fra dette følger det at:

[tex]\oint_{C} \vec{F} \cdot \vec{T} ds = \int\int_{S} (\nabla \times \vec{F}) \cdot \vec{n}dS = \int\int_{D} (\frac {\partial}{\partial x} Q-\frac {\partial}{\partial y} P) dA[/tex]

hvor D i prakis er samme flate som S. Vi har dermed bevist Greens teorem utifra Stokes teorem (under den forutsetning at denne holder).

Jeg er fult klar over at dette beviset er ganske tynt (kanskje også feil!?) så jeg lurer på om det er noen som vet hvordan dette gjøres mer formelt?
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Innlegg: 8552
Registrert: 21/08-2006 03:46
Sted: Grenland

La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
Svar