分析力学笔记(石拓/著)
7.2.1雅可比(Jacobi)定理(1)
设a1,a2,…,an,an+1是n个广义坐标qj和时间t=t0,共n+1个独立变量的常数。因为S以偏导数存在于方程(7-8),所以S中有一个单列的常数(相应于独立变量t=t0),不妨设为an+1(相应于t=t0),因此方程(7-8)的解(哈密顿主函数S)可写为(a):
S=S(q1,q2,…,qn,
a1,a2,…,an,an+1,t)
=S(q1,q2,…,qn,
a1,a2,…,an,t)+
an+1
(a)
由于
所以可把上式(a)中的an+1省略,写成(7-9):
(7-9)S=S(q1,q2,…,qn,
a1,a2,…,an,t)=S(q,a,t)
从7.2的推导可知,哈密顿—雅可比方程(7-8)是从哈密顿主函数S导出的。现在,反过来问:哈密顿—雅可比方程(7-8)的全积分的解,是否一定是哈密顿主函数S?为此,雅可比(Jacobi)给出了一个定理,即雅可比定理。
雅可比定理:假设哈密顿主函数S(7-9)
(7-9)
S=S(q1,q2,…,qn,
a1,a2,…,an,t)=S(q,a,t)
是哈密顿-雅可比方程(7-8):
的全积分(解),并且有关系式(7-10):
(即每一个bi和pj不等于0),其中bi与ai是相互独立的任意常数,i,j=1,2,…,n。那么,(7-10)的第一、第二式,就是哈密顿正则方程(5-6):
的解。
(待续)
7.2.1雅可比(Jacobi)定理(1)
分析力学笔记(石拓/著)
7.2.1雅可比(Jacobi)定理(1)
设a1,a2,…,an,an+1是n个广义坐标qj和时间t=t0,共n+1个独立变量的常数。因为S以偏导数存在于方程(7-8),所以S中有一个单列的常数(相应于独立变量t=t0),不妨设为an+1(相应于t=t0),因此方程(7-8)的解(哈密顿主函数S)可写为(a):
S=S(q1,q2,…,qn, a1,a2,…,an,an+1,t)
=S(q1,q2,…,qn, a1,a2,…,an,t)+ an+1 (a)
由于
所以可把上式(a)中的an+1省略,写成(7-9):
(7-9)S=S(q1,q2,…,qn, a1,a2,…,an,t)=S(q,a,t)
从7.2的推导可知,哈密顿—雅可比方程(7-8)是从哈密顿主函数S导出的。现在,反过来问:哈密顿—雅可比方程(7-8)的全积分的解,是否一定是哈密顿主函数S?为此,雅可比(Jacobi)给出了一个定理,即雅可比定理。
雅可比定理:假设哈密顿主函数S(7-9)
(7-9) S=S(q1,q2,…,qn, a1,a2,…,an,t)=S(q,a,t)
是哈密顿-雅可比方程(7-8):
的全积分(解),并且有关系式(7-10):
(即每一个bi和pj不等于0),其中bi与ai是相互独立的任意常数,i,j=1,2,…,n。那么,(7-10)的第一、第二式,就是哈密顿正则方程(5-6):
的解。
(待续)