2. Вспомогательная теорема.
Пусть заданы два векторные поля
которые во всем пространстве удовлетворяют условиям:
Здесь включен также и тот случай, когда эти векторы терпят разрыв на определенных поверхностях. В этом случае поверхностный вихрь и поверхностная расходимость должны равняться нулю:
На бесконечно большом расстоянии
должны быть удовлетворены условия:
исключающие существование бесконечно удаленных источников вектора
и вихрей вектора
В таком случае мы утверждаем, что интеграл скалярного произведения обоих векторов, распространенный на все пространство, иснезает:
Действительно, согласно (4), мы можем положить:
Если через
обозначить области, в которых векторы
непрерывны,
поверхности,
нормали, направленные наружу от этих областей, то интеграл
согласно (5), превращается в
Б этой сумме поверхностных интегралов оба слагаемые, соответствующие одной и той же пограничной поверхности, компенсируют друг друга в силу условия непрерывности (5) и в силу условия (4), по которому функцию
можно также считать непрерывной; интеграл по бесконечной поверхности равен О в силу (6) или в силу вытекающего отсюда соотношения:
а также в силу (6).
Следовательно, равенство
действительно доказано.