Argumento de Cálculo Variacional. Breve Exposición del Material Teórico y Problemas con Soluciones Detalladas
En la actualidad, son innumerables las generaciones de científicos e ingenieros que, a nivel mundial, se han formado con la ayuda de los famosos libros de problemas de los geniales pedagogos soviéticos Mijaíl Leóntievich Krasnov, Alexandr Ivánovich Kiseliov y Grigori Ivánovich Makárenko. Todos estos textos han sido reeditados un gran número de veces en ruso, español, inglés, francés, italiano, portugués y otros idiomas. Editorial URSS tiene el honor de continuar la publicación de estos libros, que irrumpieron ya en la historia de la enseñanza de la matemática con todo el derecho de ser considerados "obras clásicas".
La colección de problemas propuesta en este libro cubre los temas fundamentales del cálculo variacional.
Al comienzo de cada sección se exponen las definiciones, teoremas y fórmulas más fundamentales. El libro contiene cerca de 130 ejemplos de problemas tipo detalladamente resueltos.
La obra contiene, asimismo, cerca de 240 ejercicios propuestos, todos ellos acompañados de las respectivas respuestas y, en numerosas ocasiones, de indicaciones para su resolución.
Este libro está dirigido a estudiantes universitarios y de otros centros de formación superior. También se recomienda a los profesionales que deseen restablecer sus conocimientos del cálculo variacional.0 Notaciones y definiciones básicas
1 Extremos de funciones de varias variables
§ 1. Extremo no-condicionado
Condiciones suficientes de extremo estrictoMé todo del descenso más rápido (método del gradiente)
§ 2. Extremos condicionados
Definición de extremo condicionadoMétodo de los multiplicadores de Lagrange 2 Extremo de un funcional § 3. Funcional. Variación de un funcional. Propiedades de la variación de un funcional
Definición de funcional. Proximidad de curvasContinuidad de un funcionalVariación de un funcionalSegunda definición de variación de un funcionalVariación segunda de un funcionalExtremo de un funcional. Condición necesaria de extremo§ 4. Problema elemental del cálculo variacional
Ecuación de EulerCasos elementales de integrabilidad de la ecuación de EulerProblemas variacionales en forma paramétrica§ 5. Generalizaciones del problema elemental del cálculo variacional
Funcionales dependientes de derivadas de órdenes superioresFuncionales dependientes de m funcionesFuncionales dependientes de funciones de varias variables independientes§ 6. Invariancia de la ecuación de Euler
§ 7. Campo de extremales
Familia de curvas uniparamétricasCondición suficiente de Jacobi de inclusión de una extremal en un campo de extremales centralCondiciones suficientes de Legendre§ 8. Condiciones suficientes de extremo de un funcional
Condiciones suficientes de WeierstrassCondiciones suficientes de LegendreLa figuratrizCondición suficiente de mínimo§ 9. Extremo condicionado
Problema isoperimétricoProblema de Lagrange con restriccionesLíneas geodésicas§ 10. Problemas variacionales con fronteras móviles
Problema elemental con fronteras móvilesProblema con fronteras móviles para funcionales que dependen de dos variablesDistancia geodésica§ 11. Problemas discontinuos. Variaciones unilaterales
Problemas discontinuos de primer géneroProblemas discontinuos de segundo géneroVariaciones unilaterales§ 12. Teoría de Hamilton--Jacobi. Principios variacionales de la mecánica
Forma canónica (hamiltoniana) de las ecuaciones de EulerEcuación de Hamilton--Jacobi. Teorema de JacobiPrincipios variacionales de la mecánica 3 Métodos directos del cálculo variacional § 13. Método de Euler de diferencias finitas
§ 14. Método de Ritz. Método de Kantoróvich
Método de RitzMétodo de Kantoróvich§ 15. Métodos variacionales de búsqueda de valores propios y funciones propias
El problema de Sturm--LiouvillePrincipio de Rayleigh Respuestas e indicaciones Índice de materias