Преобразование Лапласа. Свойства и применения. Глушко А.В - 11 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

L@t
6
Cos@ω tDD@pD=
6 !
i
k
j
j
p
7

Hp
2
2
L
7
21 p
5
ω
2

Hp
2
2
L
7
+
35 p
3
ω
4

Hp
2
2
L
7
7pω
6

Hp
2
2
L
7
y
{
z
z
L@t
6
Sin@ω tDD@pD=
6 !
i
k
j
j
7p
6
ω

Hp
2
2
L
7
35 p
4
ω
3

Hp
2
2
L
7
+
21 p
2
ω
5

Hp
2
2
L
7
ω
7

Hp
2
2
L
7
y
{
z
z
Этот же результат получается с помощью команды LaplaceTransform
LaplaceTransform@t
6
Cos@ω tD,t,pD
LaplaceTransform@t
6
Sin@ω tD,t,pD
H720 p Hp
6
21 p
4
ω
2
+ 35 p
2
ω
4
7 ω
6
LL
ë
Hp
2
2
L
7
H720 ω H7p
6
+ 35 p
4
ω
2
21 p
2
ω
4
6
LL
ë
Hp
2
2
L
7
Сравним полученные ответы
SimplifyA6!
i
k
j
j
j
j
p
7

Hp
2
2
L
7
21 p
5
ω
2

Hp
2
2
L
7
+
35 p
3
ω
4

Hp
2
2
L
7
7pω
6

Hp
2
2
L
7
y
{
z
z
z
z
H720 p Hp
6
21 p
4
ω
2
+ 35 p
2
ω
4
7 ω
6
LL
ë
Hp
2
2
L
7
E
0
SimplifyA6!
i
k
j
j
j
j
7p
6
ω

Hp
2
2
L
7
35 p
4
ω
3

Hp
2
2
L
7
+
21 p
2
ω
5

Hp
2
2
L
7
ω
7

Hp
2
2
L
7
y
{
z
z
z
z
+
H720 ω H7p
6
+ 35 p
4
ω
2
21 p
2
ω
4
6
LL
ë
Hp
2
2
L
7
E
0
3.8. Пусть функция f[t]=0 при t<0 и является периодической с
периодом Т>0 при t>0. Обозначим g[t]=f[t] при 0§t§Т и g[t]=0 при t<0.
Очевидно, f[t]=g[t]+f[t-Т].
L[f[t]][p]=L[g[t]][p]+L[f[t-Т]][p]=L[g[t]][p]+
-pT
L[f[t]][p]
Отсюда находим
(1-
p
T
)L[f[t]][p]=L[g[t]][p]
L[f[t]][p]=
L
@
g
@
t
D
D
@
p
D


H
1
pT
L
L@f@tDD@pD =
1

H1−
pT
L
0
Т
f@tD∗
pt
t
11
                                         11



L@t6 Cos@ω tDD@pD =
   i                                                                          y
6! j
   j                                                                          z
                                                                              z
   k Hp2 + ω2 L7   Hp2 + ω2 L7   Hp2 + ω2 L7   Hp2 + ω2 L7                    {
         p7         21 p5 ω2      35 p3 ω4       7 p ω6
                 −             +             −

 L@t6 Sin@ω tDD@pD =
    i 7 p6 ω                                                                  y
 6! j
    j                                                                         z
                                                                              z
    k Hp2 + ω2 L7   Hp2 + ω2 L7   Hp2 + ω2 L7   Hp2 + ω2 L7                   {
                     35 p4 ω3      21 p2 ω5         ω7
                  −             +             −


Этот же результат получается с помощью команды LaplaceTransform
LaplaceTransform@t6 Cos@ω tD, t, pD
LaplaceTransform@t6 Sin@ω tD, t, pD

H720 p Hp6 − 21 p4 ω2 + 35 p2 ω4 − 7 ω6 LL ë Hp2 + ω2 L
                                                                 7



−H720 ω H−7 p6 + 35 p4 ω2 − 21 p2 ω4 + ω6 LL ë Hp2 + ω2 L
                                                                      7



Сравним полученные ответы
             i                                                                    y
SimplifyA6 ! j
             j
             j
             j
                                                                                  z
                                                                                  z
                                                                                  z
                                                                                  z−
                   p7         21 p5 ω2      35 p3 ω4       7 p ω6
             k Hp2 + ω2 L    Hp2 + ω2 L7   Hp2 + ω2 L7   Hp2 + ω2 L7              {
                           −             +             −
                         7


    H720 p Hp6 − 21 p4 ω2 + 35 p2 ω4 − 7 ω6 LL ë Hp2 + ω2 L E
                                                                      7


0

             i 7 p6 ω
             j                                                                    y
                                                                                  z
             j
SimplifyA6 ! j
             j                                                                    z
                                                                                  z
                                                                                  z+
                              35 p4 ω3      21 p2 ω5         ω7
             k Hp2 + ω2 L    Hp2 + ω2 L7   Hp2 + ω2 L7   Hp2 + ω2 L7              {
                           −             +             −
                         7


    H720 ω H−7 p6 + 35 p4 ω2 − 21 p2 ω4 + ω6 LL ë Hp2 + ω2 L E
                                                                          7


0

       3.8. Пусть функция f[t]=0 при t<0 и является периодической с
периодом Т>0 при t>0. Обозначим g[t]=f[t] при 0§t§Т и g[t]=0 при t<0.
Очевидно, f[t]=g[t]+f[t-Т].
L[f[t]][p]=L[g[t]][p]+L[f[t-Т]][p]=L[g[t]][p]+‰ - p T L[f[t]][p]
Отсюда находим

                (1-   −p T )L[f[t]][p]=L[g[t]][p]



                                           H1− −p T L
                                          L@g@tDD@pD
                       L[f[t]][p]=


                                              ‡
                                                  Т

                               H1−   −p T L
                                     1                         −p t
              L@f@tDD@pD =                            f@tD ∗              t
                                                  0