欧拉方程

出处:按学科分类—经济 经济科学出版社《西方经济学大辞典》第233页(674字)

是解变分问题的一个基本工具,它给出泛函极值存在的一阶必要条件。

设J(y)是定义于某集D上的一个泛函,D含于某个函数空间y。对给定y∈D,若对任何h∈y,导数:

存在,则说泛函J在y处存在变分,且称映射

h→δJ(y,h)

为J在y的变分,记作δJ(y)。

若J(y)在某点y*∈D取得极值且变分存在,则必定δJ(y*)=0,即y=y*满足方程:

δJ(y)=0 (*)

方程(*)就是关于J的欧拉方程。因此,求泛函J(y)的极值点归于解欧拉方程(*),这正是欧拉方程意义之所在。

在很多具体问题中,泛函J(y)通常表为某个积分,而欧拉方程则可转化为一个微分方程。例如,设

其中F是已知的二次可微函数,则相应的欧拉方程可化为

这是一个关于未知函数y的二阶常微分方程。

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