Найти экстремаль, обеспечивающую экстремум функционала:
при следующих граничных условиях:
, ,
, ,
.
Решить эту задачу можно:
- путем ввода новых переменных: , , ,..., что позволит записать систему уравнений Эйлера, решая которую находим промежуточные переменные и искомое ;
- можно воспользоваться уравнением Эйлера-Пуассона, вывод которого дан ниже.
Вариация функционала в данном случае равна
.
Интеграл первых двух слагаемых рассматривался выше, а интеграл для третьего слагаемого:
.
Первое слагаемое последнего выражения равно нулю, т.к. в точках и равно нулю. Второе слагаемое снова интегрируем по частям: .
Интегрируя по частям остальные слагаемые в вариации функционала, получим: .
Аналогично выводу уравнения Эйлера, запишем уравнение Эйлера-Пуассона: