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时间:2017-11-12
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1、欧拉-拉格朗日方程欧拉-拉格朗日方程(Euler-Lagrangeequation)为变分法中的一条重要方程。它提供了求泛函的平稳值的一个方法。第一方程设,以及在中连续,并设泛函。若使得泛函J(y)取得局部平稳值,则对于所有的,。推广到多维的情况,记,,。若使得泛函取得局部平稳值,则在区间内对于所有的,皆有。第二方程设,及在中连续,若使得泛函取得局部平稳值,则存在一常数C,使得。例子设及为直角坐标上的两个固定点,欲求连接两点之间的最短曲线。设,并且;这里,为连接两点之间的曲线。则曲线的弧长为。现设,,取偏微分,则,,fx=fy=0。若y使得L
2、(y)取得局部平稳值,则y符合第一方程:,。因此,,。随t积分,,;这里,为常数。重新编排,,。再积分,x(t)=rt+r',y(t)=st+s'。代入初始条件,;即可解得,是连接两点的一条线段。另经过其他的分析,可知此解为唯一解,并且该解使得L(y)取得极小值,所以在平面上连结两点间弧长最小的曲线为一直线。
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