Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
5. Инвариантность уравнений Эйлера—Лагранжа.Подвергнем независимую переменную
При этом мы должны предположить, что Полагая для удобства
преобразуем с помощью (1) функционал
в функционал
где
При этом краевые условия
переходят в
Необходимо заметить, что подинтегральная функция Положим теперь, что вектор-функция
которая условиям (5), очевидно, удовлетворяет. Но будет ли вектор-функция С этой целью возьмём произвольную кусочно-гладкую вектор-функцию
Затем возьмём функцию
которую можно представить также в виде
Учитывая, что
Отсюда, как и в Покажем, что при некоторых условиях инвариантность уравнений Эйлера — Лагранжа имеет место и для преобразований общего вида, в которых участвует не только независимая переменная Пусть такое преобразование задаётся формулами
Мы примем, что эти формулы определяют трижды непрерывно дифференцируемое и взаимно однозначное отображение некоторой области Н пространства
Рассматривая функционал (2) при краевых условиях (4), будем теперь предполагать, что точки
лежащих в области
Так как функции (6) предполагаются трижды непрерывно дифференцируемыми, то, как нетрудно проверить, функция Пусть кривая
удовлетворяющая уравнениям Эйлера — Лагранжа для функционала (2) и краевым условиям (4) и лежащая в области G, является отображением кривой
Мы докажем, что вектор-функция Приступая к доказательству, возьмём в интервале
Эта, зависящая от параметра е, кривая переходит при преобразовании (6) в кривую с параметрическими уравнениями
При
Следовательно,
Отсюда можно заключить, что величина
не обращается в нуль ни в одной точке интервала
а это невозможно в силу условия (7). Так как величина (10) во всём интервале
где вектор-функция
Кривая (9) является отображением кривой (8) и при достаточно малом
Введём теперь функцию
которую можно представить также в виде
Из этих представлений следует, что, во-первых,
и, во-вторых,
Так как при любом
то
Поэтому после интегрирования по частям первое представление величины
и, значит,
Здесь
где
которые и показывают, что Заметим, что после получения соотношения (11) не обязательно повторять рассуждения А именно, так как
где
показывает следующая Лемма Лагранжа. Если
для любой Для доказательства леммы Лагранжа допустим противное и примем, что в некоторой точке интервала
Функция Поэтому
Противоречие получено, и лемма доказана.
|
1 |
Оглавление
|