一.变分原理 变分原理始于17世纪的速降问题,也就是连接两点的曲线在有重力的情况下,让初速度为0的一小球最快地通过? 这个问题由伯努力给出解答,他的方法非常巧妙,而最后开创了一个学科——变分学.他假设$y=y(x)$是最终所得曲线(假设我们在一个二维空间中,$x$为横坐标,$y$为纵坐标),在$x$时的速率为$v$,那么下滑$ds$所用时间为$ds/v$.由于能量守恒,也就是$\frac{1}{2}mv^2=mg y(x)$.那么$v=\sqrt{2g y(x)}$,而$ds=\sqrt{1+\…