1.5.3. Теорема (Необходимое условие экстремума в задаче с подвижными границами).
Если допустимая функция доставляет экстремум функционалу
(1)
при краевых условиях , то эта функция является экстремалью функционала (1) (т.е.
удовлетворяет уравнению Эйлера для его интегранта ) и удовлетворяет условиям трансверсальности(2)
(Эти условия учитывают то, что концы кривой лежат на заданных кривых и ).
Таким образом, для решения этой задачи нужно:
1. Найти общее решение уравнения Эйлера (оно 2-го порядка, поэтому две произвольные постоянные и ).
2. Из краевых условий и из условий трансверсальности (2) определить постоянные и неизвестные концы .
3. Вычислить экстремум функционала (если есть уверенность, что найденная функция действительно дает экстремум).
Можно рассматривать и «смешанную» задачу, в которой один из концов закреплен или перемещается по вертикали, а второй конец перемещается по графику какой-либо функции .