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Bucher uber Vektoranalysis beginnen ublicherweise mit der
Definition eines Vektors als AEquivalenzklasse gerichteter Strecken
- oder weniger genau, als Groesse, die sowohl eine Richtung als
auch eine Lange hat. Diese Einfuhrung ist wegen ihres einfach
erscheinenden Konzeptes einpragsam, aber sie fuhrt zu logischen
Schwierigkeiten, die nur durch sorgfaltiges Vorgehen geloest werden
koennen. Folgerichtig haben Studenten oft Probleme, die Anfange der
Vektoranalysis vollstandig zu verstehen und verlieren schnell an
Vertrauen. Eine andere Unzulanglichkeit ist es, dass bei der
weiteren Entwicklung haufig auf die geometrische Anschauung
zuruckgegriffen wird und viel Sorgfalt noetig ist, um analytische
Zusammenhange nicht zu verwischen oder zu ubersehen. So wird z. B.
selten klar, dass bei der Definition des Gradienten eines
Skalarfeldes, der Divergenz oder der Rotation eines Vektorfeldes
vorausgesetzt werden muss, dass die Felder stetig differenzierbar
sind und dass die blosse Existenz der partiellen Ableitungen erster
Ordnung unzureichend ist. Der Einstieg in die Vektoranalysis, der
in diesem Band gewahlt wurde, basiert auf der Definition eines
Vektors mit Hilfe rechtwinkliger kartesischer Komponenten, die bei
einer AEnderung der Achsen vorgegebene Transformationsgesetze
erfullen. Dieser Einstieg wurde seit 10 Jahren erfolgreich in
Anfangervorlesungen fur Mathematiker und andere
Naturwissenschaftler benutzt und bietet einige Vorteile. Regeln zur
Addition und Subtraktion von Vektoren, zur Berechnung des Skalar-
und Vektor- produktes und zum Differenzieren sind schnell greifbar
und die Moeglichkeit, Vektoren so einfach zu handhaben, gibt den
Studenten unmittelbares Zutrauen. Der spatere Einstieg in die
Theorie der Vektorfelder erscheint naturlich, da Gradient,
Divergenz und Rotation in ihrer Koordinatenform definiert sind.
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