Приводится общий вид функционала для задачи о брахистохроне в случае n-мерного евклидового пространства. С помощью основных принципов вариационного исчисления получена система дифференциальных уравнений, позволяющая найти формальное решение поставленной задачи. Найдено параметрическое решение системы уравнений в трехмерном и n-мерном случаях. Аналитически и численно доказано, что в пространственном случае, так же, как и в двухмерном, линией наибыстрейшего скатывания будет плоская кривая, что подтверждается графической иллюстрацией полученных решений.
Найдено множество экстремалей в задаче о брахистохроне при действии сухого и произвольного вязкого трения. Решение задачи достигается поиском оптимальной по быстродействию нормальной составляющей (управление) реакции плоской кривой, форма которой подлежит определению. Исследование дифференциала функционала выполнено по методу Охоцимского − Понтрягина. Для оптимальной реакции брахистохроны указано аналитическое выражение через фазовые координаты, которое при отсутствии трения дает решение классической задачи о брахистохроне, а при наличии трения − соответствующие оптимальные кривые. Даны параметрические формулы для брахистохроны при действии сухого и вязкого трения, исследованы их свойства.