C是积分常数,是由边界条件决定的。 欧拉方程的意义是:在固定边界条件下,泛函J存在 极值的必要充分条件是F满足欧拉方程。或说欧拉方 程是在固定边界条件下,泛函J存在极值的必要充分 条件。
石河子大学物理系殷保祥
上面讨论的是一维形式的变分问题,不难将它推广 到变数多元函数的情形。 设 J = J [ y1 ( x), y2 ( x),L yα ( x),L y s ( x)] 则其欧拉方程为
S ∂L & & L = − H + ∑ qα = − H + ∑ pα qα LL (97) & ∂qα α =1 α =1 S
∂F d ∂F ( )− = 0(α = 1,2, L, s ) ′ dx ∂yα ∂yα
和我们曾讨论的保守系Lagrange方程形式是相同的。
石河子大学物理系殷保祥
§6.2 Hamilton 原理
整个分析力学可以独立于牛顿定律,从一种变分原理出发来 建立。由于它具有公理性的特点,更容易将这个原理向其它 学科领域推广。这个原理就是我们要讲的Hamilton原理。 自然界中许多物理现象都服从某些极值原理。早在光学理论 还没有建立的时候,一位叫费马(P.Fermat)的法国法官就指出, 介质中不同两点之间的光线总是走花时间最少的路线。这便 是光学中有名的费马原理。由此可以导出光学中的反射定律 和折射定律。它也是变分的极值问题。 1843年,Hamilton利用变分法提出了力学体系的作用量
由于x是独立变量,上式成立时被积函数为零,
d ∂F ∂F )− =0 即有: ( dx ∂y′ ∂y
这就是欧拉方程。由于 F = F(x, y, y ′),并且注意 y=y(x), y ′ = y ′(x),所以欧拉方程还可以写为: