В.М. Тихомиров - Вариационное исчисление и оптимальное управление (1156154), страница 9
Текст из файла (страница 9)
áâ®ï饥 ¢à¥¬ï à §à ¡®â ë ¨¤à㣨¥ íää¥ªâ¨¢ë¥ ¬¥â®¤ë, ®á®¢ ë¥ ¨¤¥¥ ®âá¥ç¥¨ï.IV ¤ ç¨ ¨ ®¯®«¥¨ï1. ©â¨ ¨¡®«ìèãî ¯«®é ¤ì ¯àאַ㣮«ì®£® âà¥ã£®«ì¨ª á § ¤ ®© á㬬®© ª â¥â®¢. ¯®¬¨¬, çâ® à¥è¥¨¥¬ í⮩ § ¤ ç¨ ¥à¬ ¨««îáâà¨à®¢ « ᢮©¬¥â®¤ 室¥¨ï ¬ ªá¨¬ã¬®¢ ¨ ¬¨¨¬ã¬®¢.¥è¥¨¥. ®à¬ «¨§ æ¨ï § ¤ ç¨ â ª®¢ ( | á㬬 ª â¥â®¢).1f1 (x) = x(a − x) −→ max, 0 ≤ x ≤ a.2ãªæ¨ï f1 ¥¯à¥àë¢ ª®¥ç®¬ ®â१ª¥ [0, a℄. ¥¥ ¨¬¥¥âáï ¥¤¨á⢥ ï áâ æ¨® à ï â®çª : 0 = f1′ (x) = a − 2x =⇒ x = a2 . ª¨¬®¡à §®¬, ¨áª®¬ãî â®çªã ¤® ¨áª âì á।¨ â®ç¥ª 0, a2 , . ªá¨¬ «ì®¥ § 票¥ äãªæ¨¨ f1 ¢ íâ¨å â®çª å ¤®á⨣ ¥âáï ¢ a/2.⢥â.
DZàאַ㣮«ìë¬ âà¥ã£®«ì¨ª®¬ ¬ ªá¨¬ «ì®© ¯«®é ¤¨ á § ¤ ®© á㬬®© ª â¥â®¢ ï¥âáï à ¢®¡¥¤à¥ë© âà¥ã£®«ì¨ª.2. ©â¨ ¬¨¨¬ã¬ äãªæ¨¨f (x) =√x2 + a2v1+(d − x)2 + b2v2p48ãªæ¨ï f à áâñâ ¡¥áª®¥ç®áâ¨, ¨ ¯®â®¬ã à¥è¥¨¥ á«¥¤ã¥â ¨áª âì á।¨ áâ æ¨® àëå â®ç¥ª. ©¤¥¬ ¨å. ¬¥¥¬:(¢ § ¤ ç¥ ¡¥§ ®£à ¨ç¥¨©). ¥è¥¨¥.0 = f3′ (x) =xd−x√− p 2.v1 a2 + x2 v2 b + (d − x)2(i)á«¥¤á⢨¥ ¬®®â®®á⨠äãªæ¨©x→√xa2 + x2¨x→d−x.v2 b2 + (d − x)2v1¯®«ãç ¥¬, çâ® ¨¬¥¥âáï ¥¤¨á⢥ ï áâ æ¨® à ï â®çª xb, 㤮¢«¥â¢®àïîé ï ãà ¢¥¨î.b.⢥â.
¥è¥¨¥ § ¤ ç¨ ¤®á⨣ ¥âáï ¢ â®çª¥ x ¤ ç 2. á¢ï§ á § ¬¥ç ⥫ìë¬ ®âªàë⨥¬, ¯à¨ ¤«¥ 騬®¯ïâì-â ª¨ ¥à¬ . 20-¥ £®¤ë 17 ¢¥ª £®«« ¤áª¨© ãç¥ë© ¥««¨ãáíªá¯¥à¨¬¥â «ì® ®âªàë« § ª® ¯à¥«®¬«¥¨ï á¢¥â £à ¨æ¥ ¤¢ãåá। (᪠¥¬, ¢®§¤ãå ¨ ¢®¤ë). ª® ¥««¨ãá á®á⮨⠢ á«¥¤ãî饬.DZãáâì ¤¢ «ãç 1 OB1 ¨ A2 OB2 (¨¤ã騥 \ᢥàåã ¢¨§"), ¯à¥«®¬«ïîâáï¢ â®çª¥ (á¬. à¨á.). £«ë 1 OC1 = α1 ¨ A2 OC2 = α2 , ®¡à §®¢ ë¥A1 O ¨ A2 O ¢¥à⨪ «ìî §ë¢ îâáï 㣫 ¬¨ ¯ ¤¥¨ï, 㣫ë 2 OD =β2 ¨ B1 OD = β1 , ®¡à §®¢ ë¥ ¯àï¬ë¬¨ B2 O ¨ B1 O á ¢¥à⨪ «ìî OD §ë¢ îâ 㣫 ¬¨ ¯à¥«®¬«¥¨ï (à¨á.). ¥««¨ãá ãáâ ®¢¨«, çâ®sin α1 sin β1=sin α2 sin β2⇐⇒psin α1 sin α2=sin β1 sin β2(â.¥.
çâ® ®â®è¥¨¥ á¨ãá 㣫 ¯ ¤¥¨ï ª á¨ãáã 㣫 ¯à¥«®¬«¥¨ï¥áâì ¢¥«¨ç¨ ¯®áâ®ï ï, ¥ § ¢¨áïé ï ®â 㣫 ¯ ¤¥¨ï).¡êïᥨ¥ § ª® ¯à¥«®¬«¥¨ï ¤ « ¥à¬ . DZਠí⮬ ® ¢ë¤¢¨ã«(¢¯¥à¢ë¥ ¢ ¨áâ®à¨¨ 㪨) íªáâ६ «ìë© ¯à¨æ¨¯ ¤«ï ¥¨© ¯à¨à®¤ë. DZà¨æ¨¯ ¥à¬ £« á¨â: ¢ ¥®¤®à®¤®© á।¥ ᢥ⠨§¡¨à ¥â â ªãîâà ¥ªâ®à¨î, ¢¤®«ì ª®â®à®© ¢à¥¬ï, § âà 稢 ¥¬®¥ ¨¬ ¯à¥®¤®«¥¨¥. ª¨¬ ®¡à §®¬, ¥á«¨®¤ â®çª A ¨¬¥¥â ª®®à¤¨ âë (0, a), ¤à㣠ï â®çª ¨¬¥¥â ª®®à¤¨ âë (d, −b), ⮠ᢥâ, ¯à¥«®¬«ïî騩áï ¯àאַ© l, ᮢ¯ ¤ î饩 á ®áìî, «¥ 饩 £à ¨æ¥ ¤¢ãå á।, ã ª®â®àëå ¢ ¢¥à奩 ᪮à®áâì ¥£®à á¯à®áâà ¥¨ï v1 , ¢ ¨¥© | v2 , ª ª ¡ë \à¥è ¥â" ¨¬¥® § ¤ çã.¥è¥¨¥ ¥ ¯à¨¢¥«®, ª ª «¥£ª® ¯®ïâì, ª § ª®ã ¥««¨ãá .¯ã⨠®â ®¤®© â®çª¨ ¤® ¤à㣮© | ¬¨¨¬ «ì®3.
¤ ç ® ¡à å¨áâ®å஥ (¬. ¯. 3).494. DZ ⥣à â ¥ § ¢¨á¨â ®â ¢à¥¬¥¨ ¨ ¯®â®¬ã ãà ¢¥¨¥ ©«¥à ¤®¯ã᪠¥â ¨â¥£à « í¥à£¨¨: H = y −2α (1 + y ′2 ) = D2 . ⥣à¨à®¢ ¨¥ ¯¨á ®£® ãà ¢¥¨ï ¯à¨¢®¤¨â ª ᥬ¥©áâ¢ã íªáâ६ «¥©:¥è¥¨¥.=CC(1 − os t), x = C1 + (t − sin t)dt.22ªáâ६ «¨, ¨¬¥î騥 ®¡éãî â®çªã A ®á¨ Ox, ®¡à §ãîâ ¯®«¥, ¯®ªàë¢ î饥 ¢áî ®âªàëâãî ¢¥àåîî ¯®«ã¯«®áª®áâì. âáî¤ ¨ ¨§ ä®à¬ã«ë ¥©¥àèâà áá ¢ë⥪ ¥â, çâ® ¥¤¨á⢥ ï íªáâ६ «ì, ᮥ¤¨ïîé ï £à ¨çë¥ â®çª¨, ï¥âáï à¥è¥¨¥¬ § ¤ ç¨.⢥â. ¥è¥¨¥ § ¤ ç¨ ® ¡à å¨áâ®å஥ ¤®áâ ¢«ï¥â ¥¤¨á⢥ ïæ¨ª«®¨¤ , ¯à®å®¤ïé ï ç¥à¥§ â®çª¨ A ¨ B .y4.
íத¨ ¬¨ç¥áª ï § ¤ ç ìîâ® (á¬. ¯.3).¥è¥¨¥.L=Zx10ãªæ¨ï £à í⮩ § ¤ ç¨ â ª®¢ :λ0 x1 + u2 (x))+ p(x)(y (x) − u(x))′dx + µ0 y (0) + µ1 y (x1 ), λ0 ≥ 0.DZà¨æ¨¯ £à ¯à¨¢®¤¨â ª ãà ¢¥¨î ©«¥à : −p′ = 0 ⇔ p =onst; ãá«®¢¨ï¬ âà ᢥàá «ì®áâ¨:nn = µ0 , p(xo1 ) = −µ1 ¨ ¯à¨æ¨¯ão p(0)λ0 xλ0 xb ; ¥£ª® ¤®ª §ë¢ ¥â¬¨¨¬ã¬ ¯® u: minu≥0 1+u2 − pu = 1+− pubu2áï, çâ® λ0 6= 0. DZ®«®¨¬ λ0 = 1. § ¯à¨æ¨¯ ¬¨¨¬ã¬ á«¥¤ã¥â, çâ®p < 0.
DZਠ¬ «ëå t ¬¨¨¬ã¬ äãªæ¨¨ u → L(x, u) = 1+xu2 − pu 室¨âáï ¢ ã«¥. â® ¯à®¨á室¨â ¤® ⮣® ¬®¬¥â , ª®£¤ § 票¥ ¢ ã«¥áâ ®¢¨âáï à ¢®© ¢â®à®¬ã, ¯®«®¨â¥«ì®¬ã ¬¨¨¬ã¬ã í⮩ äãªæ¨¨.®¬¥â ¨§«®¬ ã¯à ¢«¥¨ï ξ å à ªâ¥à¨§ã¥âáï ãà ¢¥¨ï¬¨p=−2ub(ξ )ξ,(1 + ub2 (ξ ))2ξ=ξb (ξ ).− pu1 + ub2 (ξ )âáî¤ ¢ë⥪ ¥â, çâ® ub(ξ ) = 1 ¨ ξ = −2p. ¤ «¥¥ à¥è ¥¬ ãà ¢¥¨¥Lu = 0, ¨ íâ® ¯à¨¢®¤¨â ª à¥è¥¨î ¢ ¯ à ¬¥âà¨ç¥áª®© ä®à¬¥:yb = −37log u−1 + u2 + u4 + p,248px=−p2u−1 + 2u + u3 , p < 0.®áâ â p ®¯à¥¤¥«ï¥âáï ¨§ ç «ì®£® ãá«®¢¨ï y (x1 ) = y1 .
â㠪ਢãî §ë¢ î⠪ਢ®© ìîâ® . ¥¬¥©á⢮ ªà¨¢ëå ìîâ® ¯®ªàë¢ ¥â¢¥áì ¯¥à¢ë© ª¢ ¤à â. ਢ ï yb(·), ¯à®å®¤ïé ï ç¥à¥§ ¤¢¥ £à ¨çë¥â®çª¨, ¤®áâ ¢«ï¥â ¡á®«îâë© ¬¨¨¬ã¬. ¥©á⢨⥫ì®, ¤«ï «î¡®©50ªãá®ç® ¥¯à¥à뢮-¤¨ää¥à¥æ¨à㥬®© äãªæ¨¨ y (·), ¯à®å®¤ï饩 ç¥à¥§ â®çª¨ (0, 0) ¨ (x1 , y1 ), ¢ á¨«ã ¯à¨æ¨¯ ¬¨¨¬ã¬ , ¢ë¯®«¥® ¥à ¢¥á⢮: 1+yx′2 (x) −py ′(x) ≥ 1+byx′2 (x) −pyb(x).
⥣à¨àãï íâ® á®®â®è¥¨¥,ãç¨âë¢ ï £à ¨çë¥ ãá«®¢¨ï, ¯®«ãç ¥¬, çâ® J (y (·) ≥ J (yb(·)).⢥â. ¥è¥¨¥ íத¨ ¬¨ç¥áª®© § ¤ ç¨ ìîâ® ¤®áâ ¢«ï¥â ਢ ï ìîâ® , ¯à®å®¤ïé ï ç¥à¥§ £à ¨çë¥ â®çª¨.DZà®á⥩è ï § ¤ ç ® ¡ëáâத¥©á⢨¨ (¥«ì¤¡ ã¬, 1952 £.).DZ®áâ ®¢ª § ¤ ç¨.¯à¥¤¥«¨âì å à ªâ¥à ¤¢¨¥¨ï ¢ § ¤ ç¥ ® ¨áª®à¥©è¥© ®áâ ®¢ª¥ ¢ § ¤ ®© â®çª¥ ã¯à ¢«ï¥¬®£® âà ᯮà⮣® á।á⢠, ¤¢¨£ î饣®áï ¨§ ç «ì®© â®çª¨ á ®¯à¥¤¥«ñ®© ᪮à®áâìî (¢ ç «ìë© ¬®¬¥â) ¯® £®à¨§®â «ìë¬ à¥«ìá ¬ ¡¥§ âà¥¨ï ¨ á ¡ñ®£® ¤¢¨£ ⥫¥¬, à §¢¨¢ î騬 ᨫã, ¥ ¯à¥¢®á室ïéã।¥«ñ®£® ¯à¥¤¥« .®à¬ «¨§ æ¨ï § ¤ ç¨ â ª®¢ :ξ1 , x(T ) = x(T ) = 0.T →min, |x|≤ 1, x(0)= ξ0 , x.(0) =DZà¨æ¨¯ £à §¤¥áì ᢮¤¨âáï ª ¯à¨æ¨¯ã ¬ ªá¨¬ã¬ DZ®âà .
DZ®á«¥¤®¢ ⥫쮥 ¨ ¯®¤à®¡®¥ ¯à®¢¥¤¥¨¥ ¢á¥å ¢ëª« ¤®ª á¬. ¢ª. «¥ªá¥¥¢, ¨å®¬¨à®¢, ®¬¨. ®ää¥ . ., ¨å®¬¨à®¢ . . ¥®à¨ï íªáâ६ «ìëå § ¤ ç. .: 㪠, 1974«¥ªá¥¥¢ . ., ¨å®¬¨à®¢ . ., ®¬¨ . . ¯â¨¬ «ì®¥ ã¯à ¢«¥¨¥. .: 㪠, 1979. . £ ਫ-«ì異, . . ¨å®¬¨à®¢. ë¯ãª«ë© «¨§ ¨ ¥£®¯à¨«®¥¨ï. , ., 2003.