Пусть обозначает множество всех вектор-функций y(x) с n непрерывно дифференцируемыми компонентами на [a,b]. Аналогично введем расстояние.
Все аналогично одномерному случаю.
Теорема. Если дважды непрерывно дифференцируемая вектор-функция дает слабый локальный экстремум функционала (1), то необходимо на [a,b] удовлетворяет системе уравнений Эйлера
.
Фиксируем например n − 1 функций и производных, и получаем простую вариационную задачу по одной функции, для которой ну просто необходимо выполнение уравнения Эйлера. Теорема доказана.