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从一个困惑开始

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关于「用于 F 的欧拉-拉格朗日方程中的拉格朗日量是什么?」

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认识概念

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用于通过欧拉-拉格朗日方程最小化积分 FF 的拉格朗日量 L\mathscr{L} 是 L=gijx˙ix˙j\mathscr{L} = g_{ij}\dot{x}^i\dot{x}^j。这是泛函 FF 的被积函数。

适用条件:应用于积分 FF。;x˙i\dot{x}^i 和 x˙j\dot{x}^j 是关于 λ\lambda 的导数。;gijg_{ij} 是度规分量。

理解原因

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最小化长度泛函 LL 被描述为很棘手。当 λ\lambda 是仿射参数时,最小化更简单的泛函 F=∫ABgijx˙ix˙j dλF = \int_A^B g_{ij}\dot{x}^i\dot{x}^j\,d\lambda 等价于最小化 LL,而且要容易得多。

适用条件:λ\lambda 必须是仿射参数。;在该条件下,FF 被用作 LL 的更简单的替代品。