题目
亥姆霍兹定理表明A. 任意矢量场可以表示为一个无旋场和一个无散场之和B. 矢量场的散度和旋度特性是研究矢量场的首要问题C. 有限空间中矢量场被其源和边界条件唯一确定D. 任意矢量场可以表示为一个梯度场和一个旋度场的和
亥姆霍兹定理表明
A. 任意矢量场可以表示为一个无旋场和一个无散场之和
B. 矢量场的散度和旋度特性是研究矢量场的首要问题
C. 有限空间中矢量场被其源和边界条件唯一确定
D. 任意矢量场可以表示为一个梯度场和一个旋度场的和
题目解答
答案
ACD
解析
亥姆霍兹定理是矢量场理论中的核心定理之一,其核心思想是将任意矢量场分解为无旋场和无散场的叠加,并强调场的唯一性。本题需明确以下关键点:
- 分解形式:矢量场可表示为标量场的梯度(无旋)和矢量场的旋度(无散)之和;
- 唯一性条件:在有限空间中,矢量场由其源(散度、旋度)和边界条件唯一确定;
- 定理的综合表述:需区分定理本身的内容与相关方法论(如选项B)。
选项分析
选项A
正确。亥姆霍兹定理指出,任意矢量场可分解为无旋场(梯度场)和无散场(旋度场)之和。梯度场无旋(旋度为0),旋度场无散(散度为0)。
选项B
错误。该选项描述的是研究矢量场的一般思路,而非亥姆霍兹定理的具体内容。定理的核心是分解与唯一性,而非单纯强调散度和旋度的重要性。
选项C
正确。在有限空间中,矢量场的源(散度、旋度)和边界条件共同决定了场的唯一性。这是亥姆霍兹定理与唯一性定理结合后的推论。
选项D
正确。定理直接表述为:矢量场可表示为标量场的梯度和矢量场的旋度之和,与选项D完全一致。