ラグランジュ方程式
位置, 速度(), 系を特徴付ける凾数(ラグランジアン)とすると
の時間での積分である作用が最小になるように系は運動する(最小作用の原理/ハミルトンの原理).
よってが最小となるようなが系の運動である.
から微小量ずれたを通るでは,は増加する.
を通る時との差をとする.
(ただしはとし,始点と終点では,ずれはないものとする(境界条件を満たす))
任意のにおいてとなるにはの中が常に0となる必要がある.
ラグランジアンに2階以上のの微分が含まれないのはつまり,位置と速度でその後の運動が決まること合致する.