Учебное пособие 800365
.pdf( |
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)# |
|||||||||
H x0(tF ) = 0tF dt/ f0(x1, x2, u) = 1# ? G 3 ! H 3 |
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H(x1, x2, p0, p1, p2, u) = p0 + p1x2 + p2u. |
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) 3 p0, p1, p2 3 3 4,P67 |
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dp0 |
∂H |
|
dp1 |
|
∂H |
dp2 |
|
∂H |
|||
dt = |
−∂x0 = 0, |
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|
= − |
|
= 0, |
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= − |
|
= −p1. |
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dt |
∂x1 |
dt |
∂x2 |
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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
/ ! |
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√ |
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x < 0 |
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√ |
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/ |
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ξ(x) = −2x |
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ξ(x) = − 2x |
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x 0 |
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||||
x (t) > ξ(x |
(t)) |
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x |
(t) = ξ(x |
(t)) |
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x (t) < 0/ u (t) = |
− |
1# |
||||
2 |
1 |
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2 |
1 |
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1 |
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1 |
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x2(t) < ξ(x1 |
(t)) |
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x2(t) = ξ(x1 |
(t)) |
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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
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dx |
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dy |
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= 2gyu1, |
2gyu2 |
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= |
, x(0) = y(0) = 0, x(tF ) = a, y(tF ) = H. |
(19) |
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dt |
dt |
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H / u1, u2 u12 + u22 |
= 1/ 3 3 |
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! x0(tF ) = 0 tF |
1dt# |
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! H 3 |
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2gyu2. |
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H(x, y, p0, p1, p2, u1, u2) = p0 + p1 |
2gyu1 + p2 |
(20) |
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R |
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dt0 |
= −∂x0 |
= 0, dt1 |
= − ∂x |
= 0, dt2 |
= − ∂y = −p1u1! |
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− p2u2! |
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. |
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2y |
2y |
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dp |
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∂H |
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dp |
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∂H |
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dp |
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∂H |
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g |
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g |
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" / 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
|
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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
|
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2 |
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2 |
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√ |
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# M 3 G |
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R |
p |
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+ p |
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= 1/ |
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2gy |
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1 |
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2 |
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3 / 3 3 4 3 |
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@ 6 |
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dy |
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p2 |
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p2 |
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= y˙ = 2gyu2 |
= 2gy |
= 2gy |
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1/√ |
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= 2gyp2 |
, |
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dt |
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p12 |
+ p22 |
2gy |
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dp |
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p1 |
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g |
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p2 |
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! |
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! |
g |
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2 |
= p˙2 = −p1 |
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− p2 |
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= |
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dt |
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2y |
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|
2y |
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p12 + p22 |
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p12 + p22 |
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1 |
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g |
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g |
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= − |
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p12 |
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+ p22!2y = −(1/ |
2gy)!2y |
= −2y . |
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H 3 3/ 3 p2 y 3 |
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|
dy |
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dp2 |
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1 |
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|||||||||||
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= 2gyp2, |
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= − |
|
, |
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||||||||||||||||||||||||||
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dt |
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dt |
2y |
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/ p2 |
= |
|
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|
y˙ |
|
p˙2 = |
yy¨ − y˙2 |
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2gy |
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/ 3 |
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|
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2gy2 |
|
yy¨ − y˙2 = −gy.
3 y˙ =
|
|
2# H |
2 2 |
|
|
2 |
2# |
|||
C 3 3 / C = −ω |
|
|
x˙ = ωy# M |
|||||||
= 2gy + Cy |
|
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|
y˙ + x˙ = 2gy/ / |
|
Cy = −x˙ |
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? G 3 |
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2 |
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/ 3 3 |
g |
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|||
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||
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y = |
|
(1 − cos(ωt + θ)). |
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ω2 |
|
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|
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#
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. |
(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 |
. |
|
|
|
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||||
|
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3 |
4 |
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||
0 / * # * |
|
|
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|
|
||
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 |
|
|
|
|
|
|
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! "# 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. |
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4 |
5 |
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0 / * # * |
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0 |
1 |
(3 − (y )3)dx, y(0) = 0, |
y(1) = 1. |