ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
172
Ãëàâà ñåäüìàÿ
ðèè â
q
-ïðîñòðàíñòâå (âäîëü ïóòè, óäîâëåòâîðÿþùåãî óðàâíåíèÿì äâè-
æåíèÿ).
Âàðüèðîâàííûé èíòåãðàë áåð¸òñÿ âäîëü äîïóñòèìîãî ïóòè, êîòî-
ðûé, âîîáùå ãîâîðÿ, íå ÿâëÿåòñÿ äåéñòâèòåëüíîé òðàåêòîðèåé.
§7.6. Ãëàâíàÿ ôóíêöèÿ
Ãëàâíàÿ ôóíêöèÿ, ââåä¸ííàÿ Ãàìèëüòîíîì â 1834 ãîäó, ïîäñêàçàíà
ìåòîäàìè, ïðèìåíÿåìûìè â ãåîìåòðè÷åñêîé îïòèêå, è ïîçâîëÿåò ïîëó÷èòü
äèíàìè÷åñêè âîçìîæíûå äâèæåíèÿ ñèñòåìû ìàòåðèàëüíûõ òî÷åê.
 ÿâíîì âèäå ãëàâíàÿ ôóíêöèÿ
S
åñòü èíòåãðàë
∫
1
0
t
t
Ldt
, âçÿòûé
âäîëü äåéñòâèòåëüíîé òðàåêòîðèè (ïóòü â
q
- ïðîñòðàíñòâå, óäîâëåòâî-
ðÿþùèé óðàâíåíèÿì äâèæåíèÿ) è âûðàæåííûé ÷åðåç íà÷àëüíûå è êî-
íå÷íûå çíà÷åíèÿ êîîðäèíàò, à òàê æå íà÷àëüíîå è êîíå÷íîå çíà÷åíèå
âðåìåíè:
()
101211102010
,;,...,,;,...,,
ttqqqqqqSS
nn
=
, (7.6.1)
èëè â êðàòêîé çàïèñè
()
1010
,;;
ttqqSS
rr
=
. (7.6.2)
Ðàññìîòðèì ïðàâèëà ïîñòðîåíèÿ ãëàâíîé ôóíêöèè.
Ïðåäïîëîæèì, ÷òî ìû çíàåì èíòåãðàëû óðàâíåíèé äâèæåíèÿ Ëàã-
ðàíæà, òîãäà êàæäàÿ êîîðäèíàòà
r
q
åñòü èçâåñòíàÿ îäíîçíà÷íàÿ ôóíê-
öèÿ îò n ïåðåìåííûõ
0r
q
, n ïåðåìåííûõ
0r
q
&
(
0r
q
&
åñòü
r
q
&
â ìîìåíò
âðåìåíè
0
t ), à òàê æå ìîìåíòîâ âðåìåíè
0
t è t .
Òàêèì îáðàçîì, íàì èçâåñòíû ôóíêöèè
()
ttqqq
rrss
,;;
000
&
ϕ=
, ns,...,2,1= . (7.6.3)
Òåïåðü ìîæíî ñîñòàâèòü ôóíêöèþ L ÷åðåç
12 +n
ïàðàìåòðîâ
()
000
;;
tqq
rr
&
è ïåðåìåííóþ t . Èíòåãðèðóÿ ïîëó÷åííóþ ôóíêöèþ îò
0
t
äî
1
t , ìû ïîëó÷èì å¸ âûðàæåíèå ÷åðåç n ïàðàìåòðîâ
0r
q
, n ïàðàìåò-
172 Ãëàâà ñåäüìàÿ
ðèè â q -ïðîñòðàíñòâå (âäîëü ïóòè, óäîâëåòâîðÿþùåãî óðàâíåíèÿì äâè-
æåíèÿ).
Âàðüèðîâàííûé èíòåãðàë áåð¸òñÿ âäîëü äîïóñòèìîãî ïóòè, êîòî-
ðûé, âîîáùå ãîâîðÿ, íå ÿâëÿåòñÿ äåéñòâèòåëüíîé òðàåêòîðèåé.
§7.6. Ãëàâíàÿ ôóíêöèÿ
Ãëàâíàÿ ôóíêöèÿ, ââåä¸ííàÿ Ãàìèëüòîíîì â 1834 ãîäó, ïîäñêàçàíà
ìåòîäàìè, ïðèìåíÿåìûìè â ãåîìåòðè÷åñêîé îïòèêå, è ïîçâîëÿåò ïîëó÷èòü
äèíàìè÷åñêè âîçìîæíûå äâèæåíèÿ ñèñòåìû ìàòåðèàëüíûõ òî÷åê.
t1
 ÿâíîì âèäå ãëàâíàÿ ôóíêöèÿ S åñòü èíòåãðàë ∫ Ldt , âçÿòûé
t0
âäîëü äåéñòâèòåëüíîé òðàåêòîðèè (ïóòü â q - ïðîñòðàíñòâå, óäîâëåòâî-
ðÿþùèé óðàâíåíèÿì äâèæåíèÿ) è âûðàæåííûé ÷åðåç íà÷àëüíûå è êî-
íå÷íûå çíà÷åíèÿ êîîðäèíàò, à òàê æå íà÷àëüíîå è êîíå÷íîå çíà÷åíèå
âðåìåíè:
S = S (q10 , q20 ,..., qn 0 ; q11 , q21 ,..., qn1 ; t0 , t1 ), (7.6.1)
èëè â êðàòêîé çàïèñè
S = S (qr 0 ; qr1 ; t0 , t1 ) . (7.6.2)
Ðàññìîòðèì ïðàâèëà ïîñòðîåíèÿ ãëàâíîé ôóíêöèè.
Ïðåäïîëîæèì, ÷òî ìû çíàåì èíòåãðàëû óðàâíåíèé äâèæåíèÿ Ëàã-
ðàíæà, òîãäà êàæäàÿ êîîðäèíàòà q r åñòü èçâåñòíàÿ îäíîçíà÷íàÿ ôóíê-
öèÿ îò n ïåðåìåííûõ q r 0 , n ïåðåìåííûõ q& r 0 ( q&r 0 åñòü q& r â ìîìåíò
âðåìåíè t0 ), à òàê æå ìîìåíòîâ âðåìåíè t0 è t .
Òàêèì îáðàçîì, íàì èçâåñòíû ôóíêöèè
qs = ϕ s (qr 0 ; q&r 0 ; t0 , t ) , s = 1,2,..., n . (7.6.3)
Òåïåðü ìîæíî ñîñòàâèòü ôóíêöèþ L ÷åðåç 2 n + 1 ïàðàìåòðîâ
(qr 0 ; q&r 0 ; t0 ) è ïåðåìåííóþ t . Èíòåãðèðóÿ ïîëó÷åííóþ ôóíêöèþ îò t0
äî t 1 , ìû ïîëó÷èì å¸ âûðàæåíèå ÷åðåç n ïàðàìåòðîâ qr 0 , n ïàðàìåò-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 170
- 171
- 172
- 173
- 174
- …
- следующая ›
- последняя »
