Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Учебное пособие 800365

.pdf
Скачиваний:
10
Добавлен:
01.05.2022
Размер:
1.97 Mб
Скачать

(

 

)#

H x0(tF ) = 0tF dt/ f0(x1, x2, u) = 1# ? G 3 ! H 3

 

H(x1, x2, p0, p1, p2, u) = p0 + p1x2 + p2u.

) 3 p0, p1, p2 3 3 4,P67

dp0

∂H

 

dp1

 

∂H

dp2

 

∂H

dt =

∂x0 = 0,

 

 

=

 

= 0,

 

 

=

 

= −p1.

 

dt

∂x1

dt

∂x2

R p0(t) = const = 1,

p1(t) = p1(0), p2(t) = p2(0) − p1(0)t#

F 3 M(x1, x2, p0, p1, p2)/ H 3 3 3 3 |u| 1# 4 - u (t) = 1& p2(t) > 0 u (t) = 1& p2(t) <

0#

R

M(x1, x2, p0, p1, p2) = p0 + p1x2 + |p2|.

H / ! 3 3 3 ? / 3 3

p0(t) = 1

H(x1, x2, p0, p1, p2, u ) =

= p0(t) + p1(t)x2(t) + p2(t)u (t) = p1(0)x2(t) + |p2(0) − tp1(0)| − 1 = 0.

? G 3 u (t) = ±1/ / 4,B6/ 4 6

x2(t) = ±t + x2(0), x1(t) = ±t2/2 + x2(0)t + x1(0),

x2(t) = (t − tF ), x1(t) = (t − tF )2/2.

H 3 3 5

3 / 3 p2(t) = 0# ? 3

p2(0) − t p1(0) 3 / 3 3 5

3 [0, tF ] # A 5

/ !

 

x < 0

 

 

 

 

/

 

 

ξ(x) = 2x

 

 

 

ξ(x) = 2x

 

 

x 0

 

 

x (t) > ξ(x

(t))

 

x

(t) = ξ(x

(t))

 

x (t) < 0/ u (t) =

1#

2

1

 

 

 

 

2

1

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2(t) < ξ(x1

(t))

 

x2(t) = ξ(x1

(t))

 

x1(t) > 0/ u (t) = 1#

 

E 3 3 / 3 ! 3 3 3 ? 5

3 3 ! &

#

( ) " 3 /

OY / 3

3 (a, H), a > 0, H > 0 4 # +#,6# H 5

/ 3 3 3 #

2 3 3 / / 5

/

0 u1, u2, u21 + u22 = 1

XOY #

2gy 4 3#

H y

&6/ ! / 3 5

@ u1, u2/ @ 3 37

 

 

dx

 

 

 

 

dy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 2gyu1,

2gyu2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

, x(0) = y(0) = 0, x(tF ) = a, y(tF ) = H.

(19)

 

 

dt

dt

H / u1, u2 u12 + u22

= 1/ 3 3

! x0(tF ) = 0 tF

1dt#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

! H 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2gyu2.

 

 

 

 

 

 

 

H(x, y, p0, p1, p2, u1, u2) = p0 + p1

2gyu1 + p2

(20)

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt0

= ∂x0

= 0, dt1

= ∂x

= 0, dt2

= ∂y = −p1u1!

 

− p2u2!

 

.

 

2y

2y

 

dp

 

∂H

 

dp

 

 

∂H

 

dp

 

 

∂H

 

 

g

 

g

 

" / p0 = 1, p1(t) = p1(0)# F !/ u21 + u22 = = 1/ 3 3 3 H u1, u2 4 * 5A

6

M(x, y, p0, p1, p2) = p0 + 2gy p21 + p22. (21)

? G 3 3 p1, p2 3 3

 

 

p1

 

p2

 

u1 =

 

 

, u2

= p12 + p22 .

(22)

 

 

p12 + p22

F !/ 4&'6/ 4&,6 ! 3 3 3 ? / 5

3 3 3 x (t), y (t), u1(t), u2(t), pi (t), i = 0, 1, 2,

H = M = 2gy p12 + p22 1 = 0

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

# M 3 G

R

p

 

+ p

 

 

= 1/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2gy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 / 3 3 4 3

 

 

@ 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p2

 

 

= y˙ = 2gyu2

= 2gy

= 2gy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1/

 

 

 

 

 

= 2gyp2

,

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p12

+ p22

2gy

 

 

 

dp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p1

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

 

 

 

p2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

!

g

 

 

 

 

 

2

= p˙2 = −p1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− p2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2y

 

 

2y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p12 + p22

 

 

p12 + p22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

p12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ p22!2y = (1/

2gy)!2y

= 2y .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H 3 3/ 3 p2 y 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dp2

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 2gyp2,

 

 

 

=

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

 

 

dt

2y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ p2

=

 

 

 

y˙

 

p˙2 =

yy¨ − y˙2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2gy

 

/ 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2gy2

 

yy¨ − y˙2 = −gy.

3 y˙ =

 

 

2# H

2 2

 

 

2

2#

C 3 3 / C = −ω

 

 

x˙ = ωy# M

= 2gy + Cy

 

 

 

y˙ + x˙ = 2gy/ /

 

Cy = −x˙

 

? G 3

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ 3 3

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y =

 

(1 cos(ωt + θ)).

 

 

 

 

 

 

 

ω2

 

 

 

 

 

y(0) = 0/ 3 θ = 0# R

y = ω2 (1 cos ωt),

x = 0

t

ωy dt = ω2 (ωt − sin ωt),

 

g

 

 

 

 

g

 

3 3 ! 4,'6 4 3# @

" 3 ! 3 3 T,O/

,BU#

1
0
f (x, y) = x2 + y2,
0 / * # *
. / # #

A = (A\B) (A ∩ B).

A =

0

1

1

.

 

1

0

1

 

 

1

1

0

 

! "# X = {a, b, c} $ % &' ( a, b c. *& & * τ = { , X, {a}, {b}} + * ,

- " # + ( C[a, b] L2[a, b]

x(t) = t2, a = 1, b = 1.

f (x, y) + # * F (x, y) = 0

F (x, y) = x2 + y3 1.

x2/3(y )2dx, y(0) = 0, y(1) = 1.

(A\B) (A ∩ B) = .

x1 x2 x3 x4 x1 x2 x1 x1 x3 x4 x1 x3

x2 x3 x4 x3 x1 x4

A =

0

1

1

.

 

0

1

1

 

 

1

0

0

 

! "# X = {a, b, c} $ % &' ( a, b c. *& & * τ = { , X, {a}, {b}, {a, b}} + * ,

- " # + ( C[a, b] L2[a, b] x(t) = cos t, a = π2 , b = π2 .

. / # # f (x, y) + # * F (x, y) = 0

 

 

x

y

f (x, y) = xy,

F (x, y) =

 

 

 

.

2

3

0 / * # *

 

 

 

 

 

 

1 e x2(y )2dx,

y(1) = 0,

y(e) = 1.

1
0
f (x, y) = x2 + y2,
0 / * # *
. / # #

(A\B) ∩ B = .

G= [{a, b, c}, {(a, a), (b, b), (c, c), (a, c), (b, c), (c, b), (b, a)}].

A =

1

0

1

1

.

 

1

1

0

0

 

 

0

1

1

1

 

 

0

1

0

0

 

 

 

 

 

 

 

! "# X = {a, b, c} $ % &' ( a, b c. *& & * τ = { , X, {a}, {b}, {c}} + * ,

- " # + ( C[a, b] L2[a, b]

x(t) = t2 + t, a = 1, b = 1.

f (x, y) + # * F (x, y) = 0

F (x, y) = x3 y4 1.

(y + (y )2)dx, y(0) = 0, y(1) = 1.

A\B = A\(A ∩ B).

G = [{x1 , x2 , x3 }, {(x1 , x2 ), (x1 , x1 ), (x3 , x2 ), (x1 , x3 ),

(x2 , x3 ), (x3 , x3 )}].

A =

1

0

1

1

.

 

0

1

0

0

 

 

1

1

0

1

 

 

1

0

0

0

 

 

 

 

 

 

 

! "# X = {a, b, c} $ % &' ( a, b c. $ *& & * τ = { , X, {a}, {b}, {c}, {a, b}, {a, c}, {b, c}} + * ,

- " # + ( C[a, b] L2[a, b]

x(t) = sin 2t, a = 0, b = π/4.

. / # # f (x, y) + # * F (x, y) = 0

 

 

f (x, y) = xy,

F (x, y) =

x

+

y

.

 

 

 

 

 

 

 

3

4

 

0 / * # *

 

 

 

 

 

0

1

(4y + (y )2)dx,

y(0) = 0,

y(1) = 1.

A ∩ (B C) = (A ∩ B) (A ∩ C).

G= [{a, b, c, d}, {(a, d), (b, b), (a, c), (a, b), (b, c), (c, d), (d, a)}].

A =

1

1

1

.

 

1

1

0

 

 

1

0

0

 

! "# X = {a, b, c} $ % &' ( a, b c. *& & * τ = { , X, {a}} + * ,

- " # + ( C[a, b] L2[a, b]

x(t) = 2t3 + 2t, a = 0, b = 2.

. / # # f (x, y) + # * F (x, y) = 0

f (x, y) = x2 + y2, F (x, y) =

2x

+

3y

1.

 

 

3

4

0 / * # *

 

 

 

 

0

3/2

(2y + (y )3)dx, y(0) = 0,

y(3/2) = 1.

A (B ∩ C) = (A B) (A C).

G= [{d, e, f , g}, {(e, f ), (e, e), (g, e), (d, f ), (d, g), (g, g), (f , g)}].

A =

1

1

1

.

 

0

0

1

 

 

1

1

0

 

! "# X = {a, b, c} $ % &' ( a, b c. *& & * τ = { , X, {a, b}, {b, c}} + * ,

- " # + ( C[a, b] L2[a, b]

x(t) = −t3 + t, a = 1, b = 1.

. / # # f (x, y) + # * F (x, y) = 0

 

 

 

2x

3y

f (x, y) = xy,

F (x, y) =

 

 

.

3

4

0 / * # *

 

 

 

 

 

0

1 x1/4(y )2dx,

y(0) = 0,

y(1) = 1.

(A\B)\C = A\(B C).

G= [{a, b, c}, {(a, b), (b, b), (c, a), (a, c), (c, c), (c, b), (b, a)}].

A =

1

0

1

0

.

 

1

1

0

1

 

 

1

1

0

1

 

 

0

1

0

1

 

 

 

 

 

 

 

! "# X = {a, b, c} $ % &' ( a, b c. *& & * τ = { , X, {a, c}, {b, c}, {c}} + * ,

- " # + ( C[a, b] L2[a, b]

x(t) = −t2 1, a = 1, b = 1.

. / # # f (x, y) + # * F (x, y) = 0

f (x, y) = x2 + y2, F (x, y) =

x

y

1.

 

 

 

4

5

0 / * # *

 

 

 

 

 

0

1

(3 (y )3)dx, y(0) = 0,

y(1) = 1.