2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Задача Больца
Сообщение19.06.2018, 09:52 


12/05/15
24
Задача Больца:
$\int_{1}^{2} t^{2} \dot{x}^{2}dt-2x(1)+x^{2}(2)\rightarrow extr$

Мое решение:
Уравнение Эйлера-Лагранжа
$F= t^{2} \dot{x}^{2}$
$F_{x} = 0$
${F}'_{\dot{x}} = 2 t^{2} \dot{x}$
$\frac{d}{dt} {F}'_{\dot{x}} = 2 t^{2} \ddot{x} + 4t\dot{x}$
$2 t^{2} \ddot{x} + 4t\dot{x} = 0$
$\ddot{x} = - \frac{2}{t} \dot{x}$
$\dot{x}(t) = C_{1} e^{\int \frac{2dt}{t}} = \frac{C_{1}}{t^{2}}$
$x(t) = \int \frac{C_{1}dt}{t^{2}} = \frac{C_{1}}{t}+C_{2}$

Терминаль: $-2a+b^{2}$
Условие трансверсальности:
$F_{\dot{x}} \mid_{t=1} = \l_{x(1)} $
$F_{\dot{x}} \mid_{t=2} = - \l_{x(2)} $
$\left\{\begin{matrix}
2 t^{2} \dot{x} \mid_{t=1} =2\dot{x}(1)=2 C_{1}\\ 
2 t^{2} \dot{x} \mid_{t=2} =8\dot{x}(1)=2 C_{1}
\end{matrix}\right.$
$\l_{x(1)} = -2$
$-\l_{x(2)} = -2x(2)=-2\left ( -\frac{C_{1}}{2} + C_{2} \right) = C_{1} - 2 C_{2}$
$\left\{\begin{matrix}
2 C_{1}=-2\\ 
2 C_{1} = C_{1} -2C_{2}
\end{matrix}\right.$
$\left\{\begin{matrix}
C_{1}=-1\\ 
C_{2}=\frac{1}{2}
\end{matrix}\right.$
$x(t)=-\frac{C_{1}}{t}+C_{2}=\frac{1}{t}+\frac{1}{2}$

Верное ли решение? Проверьте пожалуйста.

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача Больца
Сообщение19.06.2018, 10:31 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


27/12/17
1411
Антарктика
Ответ верный, хотя по решению идут опечатки в знаках перед константами (сперва перед $C_1$ стоит плюс, а в конце -- уже минус).

Уравнение Эйлера можно было решить проще: из $\frac{d}{dt}F_{\dot{x}}=0$ следует, что $F_{\dot{x}}=C$. Условия трансверсальности тоже проще применять последовательно, а не составлять систему уравнений.

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача Больца
Сообщение19.06.2018, 15:00 


12/05/15
24
thething
У меня как раз таки вопрос был, как можно такое решение другим способом получить?
$\dot{x}(t) = C_{1} e^{\int \frac{2dt}{t}} = \frac{C_{1}}{t^{2}}$
$x(t) = \int \frac{C_{1}dt}{t^{2}} = \frac{C_{1}}{t}+C_{2}$

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 3 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group