Экстремаль

- гладкое решение Эйлера уравнения, являющегося необходимым условием экстремума в задаче вариационного исчисления. В случае простейшей задачи вариационного исчисления, в к-рой требуется найти экстремум функционала [img: http://localhost:8080/file/053104-103.jpg] среди всех кривых у(х), удовлетворяющих граничным условиям [img: http://localhost:8080/file/053104-104.jpg] уравнение Эйлера имеет вид [img: http://localhost:8080/file/053104-105.jpg] т, е. представляет собой обыкновенное дифференциальное уравнение 2-го порядка, к-рое в развернутом виде можно записать следующим образом [img: http://localhost:8080/file/053104-106.jpg] Если экстремум в задаче (1), (2) достигается на гладкой кривой [img: http://localhost:8080/file/053104-107.jpg] то у(х)является Э., т. е. решением уравнения Эйлера (3) с начальным условием у(x1)=y1 При [img: http://localhost:8080/file/053104-108.jpg] уравнение Эйлерa имеет только гладкие решения (если F(x, у, у')дважды непрерывно дифференцируемая функция). Если же Fy'y' может обращаться в нуль, то среди решений уравнения Эйлера могут быть и кусочно гладкие кривые. Пусть кусочно гладкая кривая [img: http://localhost:8080/file/053104-109.jpg] доставляет экстремум в задаче (1), (2). Тогда всякий ее гладкий участок является Э., а в угловых точках (с, y(c)) должны выполняться необходимые условия Вейерштраcса - Эрдмана [img: http://localhost:8080/file/053104-110.jpg] Кусочно гладкая кривая, состоящая из кусков экстремалей и удовлетворяющая в угловых точках условиям Вейерштрасса - Эрдмана, наз. ломаной Э. Если экстремум в задаче (1), (2) достигается на кусочно гладкой кривой, то эта кривая есть ломаная Э. Впрочем, часто для краткости термин лломаная