В пособии приведены краткие теоретические сведения по аналитическим методам решения задачи Лагранжа с использованием метода множителей Лагранжа и принципа максимума Понтрягина, примеры решения задач оптимального управления. Рассматривается линеаризованный принцип максимума, на основе которого строятся градиентные методы решения задач оптимального управления. Приведены необходимый теоретический материал, примеры решения типовых задач, материал для самоконтроля и варианты индивидуальных домашних заданий. Предназначены для помощи студентам по направлению подготовки «Математика и компьютерные науки». Для студентов МГТУ им. Н.Э. Баумана, изучающих дисциплину «Оптимальное управление».