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@不定时脑雾的红中矢量分析入门和进阶看什么书,能不能大概讲一下怎么选书?有没有高数下的积分的应用。高数是选同济还是哪一版好一点?
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高数推荐用书:
张志强《高等数学》兰州大学出版社 第一册、第二册
矢量分析推荐用书:
杨孔庆《数学物理方法》高等教育出版社 前3章
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一点点说明,不要看不上兰州大学的这两册高等数学,它结构十分清晰,体系完整,总结的内容也非常详细,适合物竞生入门使用。第二册抛开空间解析几何内容,主要是多元微积分和一点点场论内容(即矢量分析)
杨孔庆的数物前三章很早引入了Einstein求和约定,并且给出了曲线坐标系的最一般情况的各种算子的形式的证明,对于初学者没有丝毫的多余,也没有丝毫的缺失。
工程数学没看过,但看到“工程”两个字,判断大概率不行,因为工程上基本上属于纯计算,很多东西并不理解(写书的人大概率是这样的),我还是建议你看物理人写得书,你所列举的
矢量分析与场论
复变函数
数学物理方程
这三块内容在杨孔庆的数理方法书上都有,杨孔庆的书上有五个篇章的内容:
线性空间及线性算子
复变函数
积分变换与$\delta$函数
数学物理方程
变分法初步
作为普通高中竞赛生来说,挑选的数学书,我的建议是薄但全,即不冗余同时不缺少。“工程“的书会让人沉到纯练习计算的泥淖中,而且多余一些工程上用得但物理上不用的技巧及近似,缺少很多物理上必须的内容。如果以后要做物理、或者数学,这些内容有真正严格的,且非常好的材料。这里就不展开说了,等到了那个时候再问吧。
@不定时脑雾的红中@质心民科
佬们能不能给我简单的讲一下爱因斯坦求和约定,kronecher delta与三阶levi-civita符号怎么用?可以在这问吗?
比如这个矢量求内积时i和j都是123为什么不能写成一个符号?

没问题。
先说说这个题目吧。
首先你要明白Einstein求和记号是一种符号,我们先写一下$\vec{A}$向量:
$$\vec{A}=A_{1}\vec{e}_{1}+A_{2}\vec{e}_{2}+A_{3}\vec{e}_{3}=\sum_{i=1}^{n}A_{i}\vec{e}_{i}\xlongequal{\text{Einstein求和约定}}A_{i}\vec{e}_{i}$$
类似地有$\vec{B}$这个向量,$\vec{A}$和$\vec{B}$做内积不用Einstein求和约定:
$$\vec{A}\cdot\vec{B}=(A_{1}\vec{e}_{1}+A_{2}\vec{e}_{2}+A_{3}\vec{e}_{3})\cdot(B_{1}\vec{e}_{1}+B_{2}\vec{e}_{2}+B_{3}\vec{e}_{3})\xlongequal{?}\sum_{i=1}^{3}A_{i}\vec{e}_{i}\cdot\sum_{i=1}^{3}B_{i}\vec{e}_{i}$$
你试着想一下此时如果用求和号去表达$\vec{A}$和$\vec{B}$,你能用相同的求和号么?肯定是不可以的,如果你会写一点点代码,你想实现两个向量内积,你就会把它写成两个for循环嵌套,因为这个根据乘法分配率要有A的1分别去乘B的1、B的2、B的3,然后A的2去乘B的1、B的2、B的3...,如果写成了两个指标相同,那就成了A的1乘B的1,A的2乘B的2,A的3乘B的3,因为如果是两个相同指标的求和号,它只会求一次和,即:
$$\sum_{i=1}^{3}A_{i}\vec{e}_{i}\cdot\sum_{i=1}^{3}B_{i}\vec{e}_{i}=\sum_{i=1}^{3}A_{i}\vec{e}_{i}\cdot B_{i}\vec{e}_{i}$$
这样很明显是错误的,因此我们如果拿求和符号来写,必须写成
$$\vec{A}\cdot\vec{B}=\sum_{i=1}^{3}A_{i}\vec{e}_{i}\cdot\sum_{j=1}^{3}B_{j}\vec{e}_{j}$$
那么它做Einstein求和符号把两个求和号省略掉,就是
$$\vec{A}\cdot\vec{B}=A_{i}\vec{e}_{i}\cdot B_{j}\vec{e}_{j}$$
我们将$\vec{e}_{i}\cdot\vec{e}_{j}$的情况分个类,注意下面的等式我们不使用Einstein求和,
$$\vec{e}_{i}\cdot\vec{e}_{j}=\begin{cases}\vec{e}_{i}\cdot\vec{e}_{i}=1& i=j\\\vec{e}_{i}\cdot\vec{e}_{j}=0&i\neq j\end{cases}$$
$i=j$时,$\vec{e}_{i}\cdot\vec{e}_{i}=1$是因为$\vec{e}_{i}$是单位向量,它和自己做内积为1。
$i\neq j$时,$\vec{e}_{i}\cdot\vec{e}_{j}=0$是因为两个相互垂直的单位向量做内积是0。
我们将这种性质定义成一个记号,叫Kronecker delta:
$$\delta_{ij}=\begin{cases}1& i=j\\0&i\neq j\end{cases}$$
它的作用你可以看到,在某一项中如果有Kronecker delta,它就将该项中所有$\delta$下标的其中一个指标变成$\delta$的另一个下标,举个例子来说:$\delta_{ij}a_{k}b_{i}c_{m}d_{l}e_{j}=a_{k}b_{i}c_{m}d_{l}e_{i}=a_{k}b_{j}c_{m}d_{l}e_{j}$,这样就大大节省了运算所需的笔墨,只需记得一碰到Kronecker delta就换其中一个指标就完事了。
Levi-Civita符号也是类似地,它是将两个向量叉乘情况抽象出来得到的:
$$\vec{A}\times\vec{B}=\left|\begin{matrix}\vec{e}_{1}&\vec{e}_{2}&\vec{e}_{3}\\A_{1}& A_{2} &A_{3}\\B_{1}&B_{2}&B_{3}\\\end{matrix}\right|$$
每个单位向量和自己做叉乘都为0,每个单位向量和于它垂直的单位向量做叉乘恰好就是与这两个单位向量都垂直的另一个单位向量(可能带有负号,这个负号恰好就由123这个排列顺序确定),它是通过把行列式运算规则抽象出来得到的Levi-Civita符号:
$$\varepsilon_{ijk}=\begin{cases}1&\text{经过偶数次交换可以变成123}\\-1&\text{经过奇数次交换可以变成123}\\0&\text{任意两个指标相同}\end{cases}$$
我想杨孔庆书上有讲,只需要记住$\varepsilon_{ijk}$任意两个相邻指标交换顺序会多一个负号和
$$\varepsilon_{ijk}\varepsilon_{ilm}=\delta_{jl}\delta_{km}-\delta_{jm}\delta_{kl}$$
同样是行列式展开得到的。
我可能因为一些事情以后不再上论坛了,主要是不确定账号后面会不会保留,留个联系方式:916803511。有问题找我就行。
你期末也加油哦