Présentation
RÉSUMÉ
Sujet classique des mathématiques, le calcul des variations a fait couler beaucoup d'encre et sur un grand nombre d'échanges, les modèles proposés étant souvent exprimés en termes de minimalité ou maximalité. Les méthodes classiques (équation d’Euler-Lagrange, formulation hamiltonienne et équation de Hamilton-Jacobi) et les méthodes directes (espaces de Sobolev, résultat général et régularité) sont ici explicitées. Le cas vectoriel des méthodes directes est ensuite abordé à l’aide des différentes notions de convexité et d’un résultat d’existence. Les problèmes non convexes du calcul des variations viennent terminer cet article : différentes enveloppes, théorème de relaxation et divers exemples.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleAuteur(s)
-
Bernard DACOROGNA : Professeur, Section de mathématiques EPFL (École polytechnique fédérale de Lausanne), Suisse
INTRODUCTION
Le calcul des variations est un des sujets classiques des mathématiques. Il a attiré un grand nombre de mathématiciens célèbres. Avant de présenter le cas modèle le plus important, nous allons commencer par une discussion informelle. En mathématiques, en physique, dans les sciences de l'ingénieur ou même en économie ou en écologie, les modèles sont souvent exprimés en termes d'un principe de minimalité ou de maximalité. C'est précisément la question centrale du calcul des variations. Par exemple, en mathématiques, on peut être intéressé à trouver, sous certaines contraintes, une courbe de longueur minimale ou une surface d'aire minimale. En physique, un exemple typique est le principe de moindre action ; d'autres exemples seront donnés dans cet exposé de manière plus détaillée. Par ailleurs, les lois de conservation, qui correspondent mathématiquement à des équations différentielles, sont souvent dérivées à partir d'un principe variationnel. Les solutions du problème variationnel sont alors des solutions d'équations différentielles associées.
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
DOI (Digital Object Identifier)
Présentation
Exemples de problèmes variationnelsArticle inclus dans l'offre
"Mathématiques"
(170 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
6. Références bibliographiques
Dans ce dossier nous avons suivi de très près notre livre (surtout dans les trois premiers paragraphes). De nombreux ouvrages sur le sujet existent et nous recommandons particulièrement les livres suivants (on trouvera des références précises aux ouvrages non mentionnés dans cette bibliographie dans ).
-
Pour les méthodes classiques : Akhiezer , Bliss , Bolza , Carathéodory , Cesari , Courant , Courant-Hilbert , Gelfand-Fomin , Giaquinta-Hildebrandt , Goldstine, Hadamard, Hestenes, Pars, Troutman et Weinstock.
-
Pour les méthodes directes, les problèmes non convexes, les surfaces minimales ou l'inégalité isopérimétrique : Bandle, Berger, Buttazzo, Buttazzo-Giaquinta-Hildebrandt , Cesari , Clarke, Courant, Dacorogna , Dal Maso, Dierkes-Hildebrandt-Küster-Wohlrab , Ekeland-Temam , Federer, Giaquinta, Giusti, Ioffe-Tihomirov, Mawhin-Willem, Morrey , Morse, Nitsche, Osserman, Polya-Szegö , Struwe , Tonelli et Young.
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Références bibliographiques
Article inclus dans l'offre
"Mathématiques"
(170 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - AKHIEZER (N.I.) - The calculus of variations - . Blaisdell, New York (1962).
-
(2) - BLISS (G.) - Lectures on the calculus of variations - . University of Chicago Press, Chicago (1951).
-
(3) - BOLZA (O.) - Lectures on the calculus of variations - . Chelsea Publication, New York (1946).
-
(4) - BUTTAZZO (G.), GIAQUINTA (M.), HILDEBRANDT (S.) - One dimensional variational problems - . Oxford University Press, Oxford (1998).
-
(5) - CARATHÉODORY (C.) - Calculus of variations and partial differential equations of the first order - . Holden Day, San Francisco (1965).
-
(6) - CESARI (L.) - Optimization – Theory and applications - . Springer, New York (1983).
-
...
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Article inclus dans l'offre
"Mathématiques"
(170 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
