7.2.1雅可比(Jacobi)定理(1)

2024-04-06 09:46:13
标签: 原创科技著作

分析力学笔记(石拓/著)

7.2.1雅可比(Jacobi)定理(1

 

      设a1,a2,…,an,an+1n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):

 

                             (7-9S=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S7-9

 

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bipj不等于0),其中biai是相互独立的任意常数,ij=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)

 


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