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Mathematics Undergraduate

解説の書いていることがよく分からないです。教えていただけたら嬉しいです。🙇‍♂️🙏

A~Eの5人に, 旅行してみたい都市を2か所ずつ挙げてもらったところ, 次のようであった。。 とき,確実にいえるものは次のうちどれか。 Aが旅行してみたい都市は, 2か所とも国内である。 *Bが旅行してみたい都市は, 2か所ともA, C, Dのだれかも旅行してみたい都市である。 Cが旅行してみたい都市は, 2か所とも海外である。 *Dが旅行してみたい都市は. 2か所とも海外である。 *Eが旅行してみたい都市は,どちらも他の4人のだれとも一致しない。 . 1人だけが旅行してみたい都市として挙げたのは3か所である。 1 Bが旅行してみたい都市は, 2か所とも国内である。 2 Bが旅行してみたい都市は, 2か所とも海外である。 3 Cが旅行してみたい都市と, Dが旅行してみたい都市は, 2か所とも一致している。 Eが旅行してみたい都市は, 国内と海外が1か所ずつである。 5 Bが旅行してみたい都市と, Dが旅行してみたい都市は, すべて異なっている。 (解説 まず, A, C, Eが旅行してみたい都市を, 表Iのように振り分けてみる。 Eが旅行してみたい都市 (t, u) はほかの 4人のだれとも一致しないので, 1人だけが旅行してみたい都市として挙げられた3 か所のうちの2か所になり, 1人だけが旅行してみたい都市として挙げられたのがもう1か所あるこ とになる。 そこで,Bに関して場合分けをしてみる。Bが旅行してみたい都市が2か所とも国内だとすると(こ れはAと一致することになる), Dが旅行してみたい都市について, 1か所だけCと一致させても,2 か所一致させても条件を満たすことができない(表I)。 Bが旅行してみたい都市が2か所とも海外だとすると, AとEについての4か所が, いずれも1人 だけが旅行してみたい都市となってしまって, これも条件を満たせない。 Bが旅行してみたい都市が国内と海外1か所ずつの場合, 国内についてはAと, 海外についてはC と一致し,CとDが2か所とも一致することで条件を満たすことが可能である(表I)。ただし, Eが 旅行してみたい都市は, 国内, 海外のいずれとも決まらない。 以上から正答は3である。 表I 表I p 9 r S t u ひ 国内 国内 海外海外 p 国内国内 海外海外 r S t u ひ 海外 A B C E D ○ 〇 A E 表川 p S t 国内国内 海外海外 u ひ A B C D E |O |o A BCD

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Physics Undergraduate

流体力学の最初の最初、ラグランジュ微分のところでつまづいて困っております。 二枚目の?をつけた計算過程はどのような微分なのでしょうか? よろしくお願いします。

の1 流れの運動学 8 1 = (u.V)u U のようにして得られた. 記号▽はナブラ (nabla) とよみ 0 鶏分(1.14) 0 マ= e』 + ey Oy 0z のように定義される演算子 (operator) であるす. ea, ey. Ez はそれぞれ』軸, 軸,2軸の正の向きに向かう単位ベクトル (unit vector) で, これらを基本ベク トル (fundamental unit vector)という。 式(1.12) の両辺を At でわって, At →0 の極限をとると,流体粒子の受け る加速度a(z,t) を求めることができ に Au a(x, t) = lim + (u-V) u(z, t) At→0 At Ot D -u(x,t) Dt となる.ただし D +u.V Ot Dt で,D/Dt をラグランジュ微分 (Lagrangian derivative),あるいは実質微 分(substantial derivative), あるいは物質微分 (material derivative) という。 Du/Dt= Ou/0t+ (u.V)uの右辺第1項は, 流体中のある点aをつぎつぎと 通過する流体粒子の速度の時間的変化の割合を表しており,局所加速度 (local acceleration) とよばれている. また第2項は,点cにある流体粒子がある瞬間 にその前後の流体粒子の速度差のために受ける速度の時間的変化割合で対流加 速度 (convective acceleration) とよばれている。 ラグランジュ微分 D/Dtは, オイラーの方法の意味で »とtの関数として表 された量,すなわち 「場の量」に対してのみ作用させることができる. なぜな ら,その定義式(1.16) の右辺は, 独立変数を αとtとするときの偏微分0/0tと ▽によって構成されているからである. aとtの任意関数 f(z,t) のラグラン ジュ微分は,式(1.15) を導いた過程から理解できるように, 流れに伴う f(x.t) の時間的変化の割合,すなわち, 流体粒子の軌跡に沿っての f(z,t) の時間的変 化の割合を表す。 十演算子▽をスカラー関数f(a)に作用させて得られるVfは, f の勾配 (gradient) とよばれ る。▽をスカラー関数に作用させたときは▽の代わりに grad という記号を使ってもよい。す なわち, ▽f=gradf. 後に述べるように, ▽をベクトルとみなしてベクトル関数に作用させ る(内積をとる)ときは, 記号 gradは使わない、ただし、式(1.13) の▽は grad を使って書 くことができる。

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