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Systme de coordonnes polaires 9. Oprateurs diffrentiels 9. Gradients d'un champ scalaire 9. Gradients d'un champ de vecteurs 9. Divergences d'un champ de vecteurs 9. Thorme de Gauss-Ostrogradsky 9. Rotationnels d'un champ de vecteurs 9. Thorme de Green (-Riemmann) 9. Laplaciens d'un champ scalaire 9. Laplaciens d'un champ vectoriel 9. Identits 9. Rsum Le produit vectoriel de deux vecteurs est une opération propre la dimension 3. Pour l'introduire, il faut préalablement orienter l'espace destiné le recevoir. L'orientation étant définie au moyen de la notion de " déterminant ", nous commencerons par une brève introduction l'étude de cette notion. Cette étude sera reprise plus tard dans le détail lors de l'analyse des systèmes linéaires dans le chapitre d'algèbre linéaire. Produit vectoriel [Vecteurs]. Définition: Nous appelons " déterminant " des vecteurs-colonnes de (pour la forme générale du déterminant se reporter au chapitre d'Algèbre Linéaire): (12. 92) et nous notons: (12. 93) le nombre (produit soustrait en croix): (12.

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V_3 - U_3. V_2) \ \vec e_1 +(U_3. V_1 - U_1. V_3) \ \vec e_2 + (U_1. V_2 - U_2. V_1) \ \vec e_3\) Fondamental: Si le produit vectoriel est nul, alors $\vec U = \vec 0$, ou $\vec V = \vec 0$, ou $\sin (\vec U, \vec V) = 0$ c'est-à-dire que $\vec U$ et $\vec V$ sont colinéaires.

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Beaucoup d'algèbres de Lie sont des sous-espaces de l'ensemble des matrices carrées, réelles ou complexes. Leur produit, appelé crochet de Lie, est alors le commutateur des matrices \[(A, B)\mapsto [A, B]=AB-BA\] Nos deux jumeaux sont isomorphes à des algèbres de Lie de matrices bien connues. Les produits vectoriels « classiques » $(E, \wedge)$, ceux dont j'ai parlé au début de ce billet, sont isomorphes à l'algèbre des matrices carrées de taille $3$ à coefficients réels et antisymétriques, qu'on note usuellement $so(3)$ [ 3]: \[ \begin{pmatrix} 0&-a_3&a_2\\ a_3&0&-a_1\\ -* a_2&a_1&0 \end{pmatrix} \] Ce n'est pas bien difficile à vérifier ce que, conformément à l'esprit de ce billet, nous ne ferons pas. Images des mathématiques. Le « jumeau » est quant à lui isomorphe à l'algèbre $sl(2, \mathbb{R})$ des matrices réelles de dimension $2$ et de trace nulle: a&b\\ c&-a et $\beta$ est une forme bilinéaire de signature $(+, -, -)$.

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105) P2. Linéarité: (12. 106) P3. Si et seulement si et sont linéairement indépendants (très important! ): (12. 107) P4. Non associativité: (12. 108) Les deux premières propriétés découlent directement de la définition et la propriété P4 se vérifié aisément en développant les composantes et en comparant les résultats obtenus. Démontrons alors la troisième propriété qui est très importante en algèbre linéaire. Démonstration: Soient deux vecteurs et. Si les deux vecteurs sont linéairement dépendants alors il existe tel que nous puissions écrire: (12. 109) Si nous développons le produit vectoriel des deux vecteurs dépendants un facteur près, nous obtenons: (12. 110) Il va sans dire que le résultat ci-dessus est égal au vecteur nul si effectivement les deux vecteurs sont linéairement dépendants. Propriétés produit vectoriel francais. C. Q. F. D. Si nous supposons maintenant que les deux vecteurs et linéairement indépendants et non nuls, nous devons démontrer que le produit vectoriel est: P3. Orthogonal (perpendiculaire) et P3.

De norme, o est l'angle entre et Commençons par la première propriété P3. 1 (première importance en physique! ): (12. 111) ce qui montre bien que le vecteur est perpendiculaire au vecteur résultant du produit vectoriel entre et! Terminons avec la deuxième propriété P3. 2 (aussi de première importance en physique! ): Soit le carré de la norme du produit vectoriel. D'après la définition du produit vectoriel nous avons: (12. 112) Donc finalement: (12. 113) Nous remarquerons que dans le cas o E est l'espace vectoriel géométrique, la norme du produit vectoriel représente l'aire du parallélogramme construit sur des représentants et d'origine commune. Propriétés produit vectorielles. (12. 114) Si et linéairement indépendants, le triplet et donc aussi le triplet sont directs. En effet, étant les composantes de (dans la base), le déterminant de passage de (par exemple) s'écrit: (12. 115) Ce déterminant est donc positif, puisqu'au moins un des n'est pas nul, d'après la troisième propriété d'indépendance linéaire du produit vectoriel.