5.2. Понтрягин максимумының қағидасын тұжырымдау
Егер
(76)-(79) тапсырмалар үшін тиімді процесс болса, онда бір уақытта нөлге тең болмайтын және (80) функционал үшін төмендегі шарттар орындалатын
,
және
Лагранж көбейткіштері табылады:
бойынша стационарлы:
; (81)
бойынша трансверсальдық шарты:
(82)
бойынша стационарлы шарты:
(83)
бойынша максимум принципі
(84)
(77) және (78) қатынастарымен таңбалардың келісімділік шарты: (77) қатынасындағы кейбір
кезінде (немесе (78) қатынасындағы кейбір
кезінде)
белгісі тұрса, онда сәкесінше
(
); ал
және
кезінде (77) және (78) қатынастарында теңдік белгісі тұрса,
және
белгілеулері кез-келген болуы мүмкін;
қатаңдықты болдырмаудың толықтырушы шарты:
(85)
Сәйкес аралық координаталарды таңдау және басқару кезінде Понтрягин максимумының қағидасы классикалық вариациалық есептеулердің барлық есептерін шешу үшін қолдануға болатындығын айта кеткен жөн, алайда оның қолдану аумағы кеңірек [17].
Көптеген есептерді қарастырғанда Понтрягин функциясын қолданған пайдалы [18]:
. (86)
Оның көмегімен (76) және (81) теңдіктердің жүйелері келесі түрде жазыла алады:
. (87)
Ал максимум қағидасы
бойынша (шарт (85))
. (88)
түрінде болады.
Мысал [18]. Келесі тапсырмада тиімді басқару процесін табу керек:

Шешім. Лагранж функциясын құрамыз
![]()
![]()
Осыдан және (81)-ші шарттан
табамыз.
Пусть
болсын, онда
. Ал
шартынан ((82) шартты қараңыз)
және
шығады.
Сондықтан
, ал (84)-ші шартқа сәйкес
болғандықтан, онда
![]()
Сондықтан,
,
байланыс теңдеулерінен
![]()
табамыз.
Бірақ есептің шарты бойынша
, бұл
үшін алынған өрнекке қарама-қайшы. Сондықтан
.
деп алайық. Онда
.
екендігін ескеріп,
табамыз.
Эйлер теңдеуінен
![]()
аламыз.
болсын.
болғандықтан, онда
кезінде
теңсіздігі орындалады, және (84) ескере отырып,
шартына қарама-қайшы шығатын
аламыз. Сәйкесінше,
.
Егер
деп алсақ, онда барлық
кезінде
, осыдан
шартына қарама-қайшы
мәндері шығады.
Ендеше,
. Онда
![]()
![]()
және максимум қағидасына (84) сәйкес келесі жүйені аламыз
![]()
мұндағы
- жеткілікті аз сан.
Енді
байланыс теңдеуінен
![]()
аламыз.
функциясы
кесіндісінде үздіксіз, сондықтан
үшін алынған екі өрнек те өзара тең болатын
нүктесі бар, яғни
, бұдан
. Ендеше,
![]()
байланыс теңдеуін және
шартын пайдаланып
, егер
,
, егер
![]()
табамыз.
үздіксіз күшінде
болғанда
теңдігін аламыз, бұдан
және

шығады.