5.9.15. Функция w |
|
f |
|
z |
cos z при z0 0 раскладывается в ряд Тейлора. |
|||||
#4) cos z |
1 |
n |
z2n |
|
|
|
|
|
||
|
2n ! |
|
|
|
||||||
|
n 0 |
|
|
|
|
|||||
5.9.16. Функция w |
|
f |
|
z |
ln 1 z при z0 0 раскладывается в ряд Тейлора. |
|||||
#5) ln 1 |
z |
|
1 |
n 1 zn |
|
|
|
|||
|
|
|
|
n |
|
|
|
|||
|
n 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
5.9.17. Функция w |
|
f |
|
z |
аналитическая в кольце 0 r |
z z0 |
R |
|||
представляется в этом кольце сходящимся рядом Лорана |
||||||||||
#1) f z |
c z |
|
z |
0 |
|
n |
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n
5.9.18. Изолированная особая точка z0 называется устранимой особой точкой функции w f z , если в разложении в ряд Лорана относительно этой
точки:
1) отсутствует правильная (регулярная) часть разложения
#2) отсутствует главная часть разложения
3)главная часть ряда Лорана содержит, лишь конечное число членов
4)) главная часть ряда Лорана содержит бесконечное число членов
5) lim f z
z z0
5.9.19. Изолированная особая точка z0 называется полюсом функции w f z , если в разложении в ряд Лорана относительно этой точки:
#3) главная часть ряда Лорана содержит, лишь конечное число членов
5.9.20. Изолированная особая точка z0 называется существенно особой
точкой функции w |
|
f z , если в разложении в ряд Лорана относительно |
|||||
этой точки: |
|
|
|
|
|
|
|
#4) главная часть ряда Лорана содержит бесконечное число членов |
|
||||||
5.9.21. Вычетом функции w f z в изолированной особой точке z0 |
|
||||||
называется |
|
|
|
|
|
|
|
#1) коэффициент c |
1 |
в разложении в ряд Лорана |
f z |
c z |
z |
0 |
n |
|
|
|
n |
|
|
||
|
|
|
|
n |
|
|
|
5) lim f z |
|
|
|
|
|
|
|
z z0 |
|
|
|
|
|
|
|
5.9.22. Если z0 полюс порядка k , то вычет resf |
z |
функции w |
f |
z в |
|||
этой точке находится по формуле |
|
|
|
|
|
||
16
#2) |
resf z |
1 |
|
|
lim |
d k 1 |
[ f |
z |
z z |
|
k |
] |
|
|
|
|
||
|
|
|
dzk |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
k |
1 ! z z0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
5.9.23. Вычетом функции w |
|
f |
z |
в бесконечности |
z |
называется |
||||||||||||
#2) коэффициент |
c |
1 |
в разложении в ряд Лорана f |
z |
c z |
z |
n |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
5.9.24. Если функция w |
f |
|
z |
аналитическая внутри замкнутого контура L |
||||||||||||||
и на этом контуре за исключением конечного числа особых точек |
|
|
||||||||||||||||
z1, z2 ,...zn , внутри L , то |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
#5) |
f z dz 2 |
i |
res |
f |
zk |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
L |
|
k 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
5.9.25. Функция w f z является аналитической в бесконечно удаленной
|
точке z |
, если функция |
|
||
#4) |
f |
1 |
|
аналитична в точке |
0 |
|
|
||||
|
|
||||
Тема 6. Операционное исчисление
6.1. Нахождение изображений и оригиналов
6.1.1. Изображением функции t sin t является функция
2 p
#1) ( p2 2 )2 ;
6.1.2.Изображением функции 2sin3t 7e t cos3t t 4 является функция
# 4) |
6 |
p |
|
7 |
|
4 p 1 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
p2 |
9 |
|
p 1 |
p2 |
||||
|
|
|
||||||
6.1.3. Изображением функции t3e2t является функция
6
#5) p 2 4 .
6.1.4. Изображением функции f t |
2, |
0 |
t |
3 является функция |
|
0, |
t |
3 |
|
17
2 1 |
e 3 p |
||
# 2) |
|
|
; |
|
|
||
|
|
p |
|
(при решении задачи воспользоваться теоремой запаздывания или напрямую определением преобразования Лапласа).
6.1.5. Изображением функции |
f (t) |
|
|
|
sh t |
|
является функция |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
t |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
#3) |
|
1 |
|
|
p |
1 |
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
ln |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
2 |
|
|
|
p |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
6.1.6. Изображением функции te t sin |
|
|
t |
является функция |
||||||||||||||||||||||||||||||
#5) |
|
|
|
2 |
|
( p |
) |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
p |
|
|
2 |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
6.1.7. Пусть f (t) |
L |
F( p); |
f (0) |
2, f '(0) |
3, f ''(0) 7 . Тогда |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
изображением функции f '''(t) |
|
является функция |
||||||||||||||||||||||||||||||||
#3) p3F( p) |
2 p2 |
|
|
3p 7 ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
6.1.8.Оригиналом функции |
|
1 |
|
является функция |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
p 3 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
#3) |
t 2 |
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
6.1.9. Оригиналом функции |
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
является функция |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
( p )2 |
2 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
#1) e t ch |
|
t ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
6.1.10. Оригиналом функции |
|
f ( p) |
|
|
p |
|
2 |
|
является функция |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
p2 |
|
|
4 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
#1) cos 2t |
|
sin 2t ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
6.1.11.Оригиналом функции |
|
|
f ( p) |
|
|
|
p |
|
2 |
|
является функция |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
p2 |
6 p |
9 |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
#5) |
|
|
|
|
5t |
|
1 e 3t . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
6.1.12. Оригиналом функции |
|
f ( p) |
|
|
Ap2 |
|
|
|
|
Bp |
C |
является функция вида |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
p3 |
|
|
4 p2 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 p |
|||||||
#3) C |
|
|
|
C |
2 |
C t e2t ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
1 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
6.1.13.Оригиналом функции |
|
|
f ( p) |
|
|
e 2 p |
|
|
является функция |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
p |
3 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
#4) e 3(t 2) |
|
(t |
2) ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
6.1.14. Оригиналом функции |
|
f ( p) |
|
|
pe |
5 p |
является функция |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
p2 |
|
|
16 |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
#2) cos 4(t |
|
5) (t |
|
|
5) ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
18
6.1.15. Оригиналом функции |
f ( p) |
e |
p |
является функция |
||||
|
|
|
||||||
p p |
1 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
#3) et 1 |
(t 1) |
(t |
1) ; |
|
|
|
|
|
6.1.16. Оригиналом функции |
f ( p) |
e 3 p |
является функция |
|||||
p |
1 2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
#1) (t |
3)e (t 3) |
(t |
3) ; |
|
|
|
|
|
6.1.17. С использованием теоремы об умножении (находя изображение и
затем оригинал) вычислите sin |
|
t |
cos |
t : |
|||||||||||||||||||||
#5) |
|
|
|
|
t sin |
t |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6.1.18.Изображением функции et |
e 2t |
является функция |
|||||||||||||||||||||||
#2) |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
( p 1)( p |
2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
6.1.19.Изображением функции |
|
sin(3t |
3 )ch2 d является функция |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|||
#5) |
|
|
|
|
|
3 p |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
p2 |
9 |
p2 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
6.1.20.Оригиналом функции |
|
|
|
|
p |
|
|
является функция |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
p4 |
|
|
4 |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
#4) |
|
|
|
|
sin( |
t |
|
)ch |
d |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6.1.21.Свѐртка sin5t |
e3t определяется как интеграл |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
#3) |
|
|
|
|
sin5 |
e3(t )d |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6.1.22.Оригиналом функции |
|
|
p |
|
|
является функция |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
p4 |
|
|
81 |
||||||||||||||||||||||
#1) |
|
|
|
|
cos 3t |
ch3t |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
6.1.23.Оригиналом функции |
|
|
|
p2 |
|
|
является функция |
||||||||||||||||||
|
|
p4 |
|
|
16 |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
#3) |
|
sin 2t |
sh2t |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6.1.24.Оригиналом функции |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
является функция |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
( p |
|
|
3)4 |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
#3) |
t3e 3t |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19
6.1.25.Оригиналом функции |
|
p2 |
25 |
является функция |
|||
( p2 |
25)2 |
||||||
|
|
|
|||||
#1) t cos5t ; |
|
|
|
|
|
|
|
6.1.26. Оригиналом функции |
|
|
p |
9 |
|
является функция |
|
|
|
|
|
|
|||
|
p |
9 2 |
|
16 |
|||
|
|
|
|
||||
#3) e9t ch4t ; |
|
|
|
|
|
|
|
6.1.27. Используя определение преобразования Лапласа, найдите
|
|
2, |
t |
1;5 |
|
изображение функции f ( t ) |
|
|
|||
|
|
0, |
t |
1;5 . |
|
|
2 e p |
e 5 p |
|
|
|
#1) |
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
p |
|
|
|
6.1.28.Используя определение преобразования Лапласа, найдите изображение
функции |
f ( t ) |
0, |
|
t |
2;7 |
|||
3, |
t |
2;7 . |
||||||
|
|
|
|
|||||
#4) |
3 |
1 |
e 7 p |
e 2 p |
|
|
||
|
p |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
6.1.29.Изображение функции f (t) et 2
#5)Не существует, поскольку интеграл в преобразовании Лапласа расходится.
6.1.30. Оригиналом функции |
|
|
1 |
|
|
|
|
является функция |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
p |
2 |
|
p |
3 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
#2) |
e2t |
e 3t |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
6.1.31. Оригиналом функции |
3 |
p |
2 |
является функция |
|||||||||||||
p2 |
9 |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
#4) 3ch3t |
2sh3t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
6.1.32. Оригиналом функции |
|
|
p |
|
|
является функция |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
p |
1 2 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
#5) 1 |
|
t e t . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
6.1.33. Оригиналом функции |
|
|
1 |
|
|
|
|
является функция |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
p |
1 2 ( p |
2) |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
# 2) |
1 |
|
e 2t |
et 3tet ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
6.1.34. Оригиналом функции |
|
|
1 |
|
|
|
|
является функция |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
p |
2 p2 |
p3 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
#3) 1 |
|
1 t e t ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
20