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


В этом разделе нельзя создавать новые темы.

Если Вы хотите задать новый вопрос, то не дописывайте его в существующую тему, а создайте новую в корневом разделе "Помогите решить/разобраться (М)".

Если Вы зададите новый вопрос в существующей теме, то в случае нарушения оформления или других правил форума Ваше сообщение и все ответы на него могут быть удалены без предупреждения.

Не ищите на этом форуме халяву, правила запрещают участникам публиковать готовые решения стандартных учебных задач. Автор вопроса обязан привести свои попытки решения и указать конкретные затруднения.

Обязательно просмотрите тему Правила данного раздела, иначе Ваша тема может быть удалена или перемещена в Карантин, а Вы так и не узнаете, почему.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Найти экстремали в задаче ВИ
Сообщение31.12.2014, 12:56 


01/10/12
119
ННГУ
$J[x] = \int_{a}^{b}(\dot{x}^2+x\ddot{x})dt$

$x(a) = A_0$
$\dot{x}(a)=A_1$
$x(b) = B_0$
$\dot{x}(b)=B_1$

Это одна из первых моих задач по вариационному исчислению, с теорией тоже не знаком хорошо. Поэтому прошу подсказать всё, что поможет для решения конкретно этой задачи и последующих подобных.
Что сейчас имею и с чем возникла проблема:
Насколько я понял из методички, для случая $F = F(t, x, \dot{x}, \ddot{x})$, экстремалью называется кривая, которая удовлетворяет начальным условиям и уравнению Эйлера-Пуассона: $\frac{\partial F}{\partial x} - \frac{d}{dt}\frac{\partial F}{\partial \dot{x}} + \frac{d^2}{dt^2}\frac{\partial F}{\partial \ddot{x}} = 0 $
В моём случае:
$F = \dot{x}^2+x\ddot{x}$

$\frac{\partial F}{\partial x} = \ddot{x}$

$\frac{\partial F}{\partial \dot{x}} = 2\dot{x}$

$\frac{\partial F}{\partial \ddot{x}} = x$

$\frac{d}{dt}\frac{\partial F}{\partial \dot{x}} = 2\ddot{x}$

$\frac{d^2}{dt^2}\frac{\partial F}{\partial \ddot{x}} = \ddot{x}$

подставляя, получаю $\ddot{x} - 2\ddot{x} + \ddot{x} = 0$
то есть $0 \equiv 0$

Я рассчитывал получить дифф.уравнение, как получал его ранее, в других примерах. Но как применить полученное тождество не знаю, не хватает материала. Подскажите пожалуйста.
И с наступающим!

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти экстремали в задаче ВИ
Сообщение31.12.2014, 13:41 
Аватара пользователя


25/02/11
234
TamaGOch, заметьте, что $(xx')'={x'}^{2}+xx''.$ Т.е. значение функционала зависит только от граничных условий.

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти экстремали в задаче ВИ
Сообщение31.12.2014, 13:43 


01/10/12
119
ННГУ
1r0pb, спасибо большое! Пойду сам подумаю, как это применить

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти экстремали в задаче ВИ
Сообщение31.12.2014, 14:51 


01/10/12
119
ННГУ
То есть
$\int_{a}^{b}(\dot{x}^2+x\ddot{x})dt = \int_{a}^{b}d(x\dot{x}) = B_0B_1 - A_0A_1$
И у меня тогда две версии насчёт экстремали: либо она любая, либо её не существует. Необходимо ли проверять условие существования экстремали? Если оно само по себе существует, конечно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти экстремали в задаче ВИ
Сообщение31.12.2014, 15:24 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/05
17976
Москва
Ну какая-то достаточно гладкая кривая, соединяющая граничные точки, существует? Прямая, например. (Имеется в виду, конечно, график функции.)

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти экстремали в задаче ВИ
Сообщение31.12.2014, 15:50 
Аватара пользователя


25/02/11
234

(Оффтоп)

Someone в сообщении #954841 писал(а):
Прямая, например. (Имеется в виду, конечно, график функции.)

Ну не факт же, что $A_{1}=B_{1}.$ :-)

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти экстремали в задаче ВИ
Сообщение31.12.2014, 18:44 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/05
17976
Москва
1r0pb в сообщении #954856 писал(а):
Someone в сообщении #954841 писал(а):
Прямая, например. (Имеется в виду, конечно, график функции.)

Ну не факт же, что $A_{1}=B_{1}.$ :-)
Вы правы, невнимательно посмотрел. Пусть будет многочлен третьей степени.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 7 ] 

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