变分是求取泛函极值的方法,泛函就是以函数为自变量,实数或者复数为函数值的特殊的函数。泛函在描述自然中应用极广,比如曲线的长度,比如做功路径消耗的能量,著名的最小作用量原理,就是作用量泛函的极值。作为物理世界最自然的表述。
回想起函数极值的求法,一般来说是求其导数,导数为零,则是可能的极值点。泛函的极值与之类似,也是要求导数,只是这个导数就要复杂很多,自变量是在函数空间中变化的,这就未必会有导数。根据要求的不同,有G导数和F导数,G导数是构造一个普通的函数,然后求导数,,这就把函数自变量巧妙的替换为数值变量了,按照初等微积分的求法即可计算导数。高阶导数类似,不过在这里就要称为变分和高阶变分。
于是,泛函的极值就可以令其变分为0,然后获得可能的极值点。
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