Сопоставление понятий дифференциального и вариационного исчислений   

Функции Функционалы
Обозначение функции одной переменной:    y = f (x).
Суть понятия:   Правило, устанавливающее соответствие между элементами двух числовых множеств.
Аргумент функции  y = f (x):   Переменная  x, множество допустимых значений которой образует область определения функции.

Обозначение функции нескольких переменных:    y = f (P), где  P (x1x2, ..., xn )  – точка некоторой области  D   n-мерного пространства.
Суть понятия:   Правило, устанавливающее соответствие между точками области  D  и значениями функции  y.
Аргумент функции  y = f (P):   Вектор  (x1, ..., xn), составленный из вещественных переменных  x1x2, ..., xn .
Обозначение функционала одной переменной:   .
Суть понятия:   Правило, устанавливающее соответствие между элементами  y (x)  некоторого функционального множества и элементами  Φ  числового множества. Иначе говоря, каждой функции  y (x)  из некоторого класса функций ставится в соответствие число  Φ.
Аргумент функционала  :   Функциия  y (x)  вещественной переменной  x  или функция  y = y (x1 , ... , xn ) нескольких переменных  x1, ..., xn .
Область определения функционала  :   Совокупность функций  y (P), удовлетворяющих заданным условиям.

Аргументом функционала    является упорядоченный набор функций  y1 , ... , yn  вещественной переменной  х.
Примеры:
  1. Выражение    представляет собой некоторую функцию (производную от функции  f (x)), тогда как выражение    может рассматриваться в качестве функционала.
  2. Неопределенный интеграл    представляет собой некоторую функцию, тогда как определенный интеграл    является функционалом.
Функция  y = f (P)  является непрерывной, если бесконечно малое изменение аргумента влечет за собой бесконечно малое изменение значения функции  y. Функционал    называется непрерывным, если малому изменению функции  y (P)  соответствует малое изменение значения функционала  Φ.
Под дифференциалом независимой переменной некоторой функции  y = f (P)  понимается произвольное приращение этой переменной (в пределах области определения функции  f ).

Приращение функции  f  прелставляет собой ее изменение  Δf , обусловленное приращением аргумента функции.

Приращение  Δf  функции  y = f (x)  можно представить в виде:

Δf = f = f (x + Δx) – f (x) =
A dx + 0(dx),

где  A dx  – главная линейная часть приращения функции;  0(dx)  –  бесконечно малая величина более высокого порядка по сравнению с  dx.

Дифференциал функции  y = f (x)  определяется как главная линейная часть ее приращения относительно дифференциала аргумента:   df = A dx.
Вариация функции  y (x)  представляет собой произвольную функцию  η (x), добавление которой к функции  y (x)  не изменяет ее принадлежности к заданному классу функций:


Приращение функционала    представляет собой разность


Вариация функционала представляет собой главную линейную часть приращения функционала относительно вариации его аргумента: