9. Невариационные принципы динамики
Обобщим результаты предыдущего параграфа, следуя тому пути, которым шел Якоби при обобщении теории Гамильтона. Важно иметь в виду, что наш подход здесь применяется к общему случаю, когда может и не существовать вариационного принципа, лежащего в основе уравнений (8.1) и (8.2).
Рассмотрим для простоты систему уравнений движения
Раньше мы показали, что функции
удовлетворяют уравнениям с частными производными первого порядка
с начальными условиями
Следуя идеям Якоби, используем функции
для определения решений
Пусть
является решением уравнения (5) для произвольных значений параметра а, и пусть
а) является решением уравнения (6), куда а входит через
Тогда можно утверждать следующее: уравнения
образуют систему уравнений, неявно определяющую
как функции от
при этом
удовлетворяют уравнениям (1) и (2).
Проверим справедливость этого утверждения. Продифференцировав (10) по
, получим
откуда в силу (6) вытекает равенство
при условии, что
Уравнение (13) является одним из нужных соотношений. Продифференцировав (11) по
получим
или
откуда с учетом уравнения (5) получаем