From 990a694a118103cf1af6e82ae7674640ab526c5a Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: JIMMY ZHAO Date: Tue, 17 Sep 2024 23:01:42 -0400 Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?=E6=96=AF=E6=89=98=E5=85=8B=E6=96=AF=E5=AE=9A?= =?UTF-8?q?=E7=90=86?= MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit --- docs/chapter1/chapter1.md | 33 +++++++++++++++++++++++++++++++-- 1 file changed, 31 insertions(+), 2 deletions(-) diff --git a/docs/chapter1/chapter1.md b/docs/chapter1/chapter1.md index 980e676..27cae5a 100644 --- a/docs/chapter1/chapter1.md +++ b/docs/chapter1/chapter1.md @@ -2293,7 +2293,9 @@ $$ 对于一个凸集,支撑超平面(Supporting Hyperplane)是与凸集边界切线的超平面,即它“支撑”了凸集,使得所有的凸集内的点都位于支撑超平面的一侧。形式上,若 $S$ 是非空凸集,且 $x_0$ 是 $S$ 的边界上的一点,那么存在一个包含 $x_0$ 的支撑超平面。如果 $x^* \in X^* \backslash \{0\}$($X^*$ 是 $X$ 的对偶空间,$x^*$ 是一个非零的线性泛函),并且对于所有 $x \in S$ 都有 $x^*\left(x_0\right) \geq x^*(x)$,那么 $$ -\begin{equation}H = \{x \in X: x^*(x) = x^*\left(x_0\right)\}\end{equation} +\begin{equation} +H = \{x \in X: x^*(x) = x^*\left(x_0\right)\} +\end{equation} $$ 定义了一个支撑超平面。 @@ -2312,19 +2314,46 @@ $$ ### 第一部分:积分与导数的关系 如果函数 $f(x)$ 在区间 $[a, b]$ 上是连续的,那么定义一个函数 $F(x)$ 为 $$ +\begin{equation} F(x) = \int_{a}^{x} f(t)\, dt +\end{equation} $$ 则函数 $F(x)$ 在 $[a, b]$ 上是可导的,且其导数是 $f(x)$,即 $$ +\begin{equation} F'(x) = f(x) +\end{equation} $$ 这部分的含义是:如果你用积分定义了一个函数,那么这个函数的导数正好等于被积函数。换句话说,积分的结果是一个原函数,取导数可以还原被积函数。 ### 第二部分:定积分与原函数的关系 如果 $F(x)$ 是 $f(x)$ 的一个原函数,即 $F'(x) = f(x)$,那么 $$ +\begin{equation} \int_{a}^{b} f(x)\, dx = F(b) - F(a) +\end{equation} $$ 这部分表示:计算定积分可以通过找到被积函数的原函数,然后将其在积分区间的上下限代入。这简化了定积分的计算过程,只需要知道原函数即可。 -这一定理的证明可在任意一本大学高等数学教材中找到,因此在此不再赘述。 \ No newline at end of file +这一定理的证明可在任意一本大学高等数学教材中找到,因此在此不再赘述。 + + + +## 1.2.30 斯托克斯定理 + +斯托克斯定理(Stokes' Theorem)是矢量微积分中的一个重要定理,它将曲面上的曲面积分和曲面边界上的线积分联系起来,是高维微积分中的重要结果之一。斯托克斯定理表述为: + +$$ +\oint_{\partial S} \mathbf{F} \cdot d\mathbf{r} = \int_{S} (\nabla \times \mathbf{F}) \cdot d\mathbf{S} +$$ + +其中: +- $\oint$ 表示闭合路径上的积分,也就是说积分的路径是一个闭合曲线。 +- $S$ 是一个光滑的曲面,表示积分是在曲面 $S$ 上进行的。 +- $\partial S$ 是曲面 $S$ 的边界,即一个闭合曲线。 +- $d\mathbf{S}$ 是曲面 $S$ 上的微小面积元向量,方向与曲面法线方向一致。 +- $d\mathbf{r}$ 是沿边界曲线 $\partial S$ 的微小位移向量。 +- $\mathbf{F}$ 是定义在空间中的一个向量场。 +- $\nabla \times \mathbf{F}$ 是向量场 $\mathbf{F}$ 的旋度(curl)。 + +斯托克斯定理的物理意义可以理解为:曲面上向量场的旋度的流量等于该曲面边界上向量场的环量。