张量分析及公式

I.2  符号
符号称为Kronecker delta,它的定义是:
                    (I.14)
定义表明它对指标是对称的,即
                              (I.15)
赵竟成
的分量集合对应于单位矩阵。例如,在三维空间中:
                    (I.16)
利用可以把线元长度平方的公式(I.6)改写成
                                  (I.17)
这里起了换标的作用,即:如果符号的两个指标中,有一个和同项中其他因子的指标相重,则可以把该因子的那个重指标替换成的另一个指标,而自动消失。这样:
类似地有
驯狼记                          (I.18)
以及
                      (I.19)
所以,也称为换标符号
符号的定义是:
                (I.20a)
                      (I.20b)
其中,正序排列是指l , 2 . 3 )及其轮流换位得到的(2 . 3 , l )和(3 , 1 , 2 ),逆序排列是指(3 , 2 , l )及其轮流换位得到的(2 , l , 3 )和(l , 3 , 2 )。
称为排列符号置换符号。它共有27 个元素,其中只有3个元素为13个元素为-1 ,其余的元素都是0
定义表明对任何两个指标都是反对称的,即:
                        (I.21)
当三个指标轮流换位时(相当于指标连续对换两次),的值不变:
                                  (I.22)
下面举几个常用实例:
1. 三个互相正交的单位基矢量构成正交标准化基。它具有如下重要性质:
l)每个基矢量的模为1,即·(当=时)
2)不同基矢量互相正交,即·(当时)
这两个性质可用统一表示为
·                                      (I.23a)
3)当三个基矢量构成右手系(见图I-2)时有
构成左手系时有
上两式可用统一写成
                              (I.23b)
其中,, ,的正序排列对应右手系,逆序排列对应左手系。
I-2
2.两个矢量点积I.2a)式可利用(I.23a )式导出:
·中国商业地产联盟··
3.两个矢量的叉积(或称矢量积)可利用(I.23b )式导出:                    (I.24)
其中,构成右手系。若交换叉积顺序,注意到为左手系,则有:
          I.25)
叉积的几何意义是“面元矢量”,其大小等于由矢量构成的平行四边形面积,方向沿该面元的法线方向。
4.三个矢量芜湖新型冠状肺炎混合积是一个标量,其定义为:
ubm
··
若交换混合积中相邻两个矢量的顺序,混合积的值反号。当构成右手系时,混合积表示这三个矢量所构成的平行六面体体积(见图I—3)。若构成左手系,则为体积的负值。
利用(I.24 )和(I.23a )式有
ntc训练
··      I.26)
由此可见符号分别与矢量代数中的点积和叉积有关。(I.23a , b )式是常用的基本公式。
5.三阶行列式的展开式为:
I.27a)
用排列符号可简洁地表示成
                    I.27)
不难验证,当rst为正序排列时可得(I.27a )的前三项,为逆序排列时则得后三项。(I.27)式中第二个符号的含义是:转置(行与列对换)后行列式的值不变。

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