|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6.1.35. Изображением функции |
2e 3 d |
является функция |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
#4) |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
p( p 3)3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
6.1.36. Изображением функции e5t sin 2 t является функция |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
#5) |
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
p 5 |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
2 |
|
|
p |
5 |
|
|
|
p |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
6.1.37. Изображением функции |
sin2 t |
является функция |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
#3) |
1 |
ln |
p2 |
4 |
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
p2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
6.1.38. Оригиналом функции |
1 |
|
3e 2 p |
2e 3 p является функция |
||||||||||||||||||||||||||||
p2 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
#2) 3sin(t |
2) |
|
t |
2 |
2sin(t 3) (t |
3) ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
6.1.39. Оригиналом функции |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
является функция |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
p2 |
4 p |
3 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
3)# e 2t sht ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
6.1.40. Оригиналом функции |
|
|
|
1 |
|
|
|
является функция |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
p2 |
6 p |
10 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
#3) e3t sin t ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
6.1.41. Используя определение преобразования Лапласа или теорему |
||||||||||||||||||||||||||||||||
запаздывания, найдите изображение функции f ( t ) |
t,t |
|
2 : |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2, t |
2 |
|
#1) |
1 |
|
|
e 2 p |
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
p2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
6.1.42. С использованием теоремы об умножении (находя изображение и |
||||||||||||||||||||||||||||||||
затем оригинал) вычислите свѐртку t sin t : |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
#2) t |
sin t ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6.2. Дифференциальные уравнения. |
|||||||||||||||
6.2.1.Решением задачи Коши x'' |
4x' |
4x |
0, |
x(0) |
0, |
x'(0) |
2 |
является функция |
||||||||||||||||||||||||
#2) 2te 2t ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
6.2.2. Решением задачи Коши x'' |
x |
0, |
|
|
x(0) |
1, |
x'(0) |
0 является функция |
||||||||||||||||||||||||
1)# cost ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
6.2.3.Решением задачи Коши x''' |
|
x' |
1, |
x( 0 ) |
x'( 0 ) |
x''( 0 ) 0 является |
||||||||||||||||||||||||||
функция |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
#2) t |
sin t ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
21
6.2.4. Решением задачи Коши x' |
2x |
sin( t ), x( 0 ) |
0 является функция |
|
||||||||||||||||
#4) |
e 2t |
|
cost |
2sin t |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
6.2.5. Решением задачи Коши x' |
x 1, |
x(0) |
1 является функция |
|
|
|||||||||||||||
#2) 1; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
6.2.6. Решением задачи Коши x' |
x |
e t , |
x( 0 ) 1 является функция |
|
|
|||||||||||||||
#5) 1 |
t e t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
6.2.7. Решением дифференциального уравнения x '' |
4x |
t, x 0 |
1; x ' |
0 |
1 в |
|||||||||||||||
области изображений является |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
p3 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
#1) x |
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
p2 |
p2 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
6.2.8. Решением дифференциального уравнения x '' |
x |
1, x 0 |
1; x ' |
0 |
0 |
|||||||||||||||
в области изображений является |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 p2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
#3) x |
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
p |
p2 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
6.2.9. Решением дифференциального уравнения x '' |
x |
et , x 0 |
5; x ' |
0 |
7 |
|||||||||||||||
в области изображений является |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
5 p2 |
12 p |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
#2) x |
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
p |
1 |
2 p |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
6.2.10. Решением дифференциального уравнения
x '' 2x ' x 1, x 0 |
|
0; x ' 0 0 в области изображений является |
|||
|
|
|
1 |
|
|
#5) x p |
|
|
|||
|
|
|
|||
p p 1 |
2 |
|
|||
|
|
|
|
||
6.3.Теория
6.3.1.Изображением функции f t называют функцию F p , определяемую
формулой
#2) F |
p |
e |
pt f t |
dt |
|
|
|
0 |
|
|
|
6.3.2. Если функция |
f |
t имеет изображение F p , f t F p , то |
|||
#5) f ' |
t |
pF |
p |
f |
0 |
22
6.3.3. Если функция |
f t |
имеет изображение F |
p , f |
t |
F |
p , то |
||||||
#1) |
|
f '' t |
p2 F |
p |
pf |
0 f ' 0 |
|
|
|
|
||
6.3.4. Если |
F |
z |
dz сходится, то он является изображением функции |
|||||||||
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
#4) |
|
f t |
|
F |
z |
dz |
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6.3.5. Если функция |
f t |
имеет изображение F |
p , f |
t |
F |
p , то |
||||||
#3) F ' p |
tf |
t |
|
|
|
|
|
|
|
|||
6.3.6. Теорема смещения формулируется следующим образом: |
|
|||||||||||
#4) Если F |
p |
есть изображение функции f t |
, то F ( p |
|
) есть изображение |
|||||||
функции e |
t f (t) . |
|
|
|
|
|
|
|||||
6.3.7. Теорема о свѐртывании утверждает, что |
|
|
|
|||||||||
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
#4) |
|
f ( )g(t |
)d |
L |
F ( p)G( p) ; |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6.3.8.Свойство линейности преобразования Лапласа формулируется следующим образом:
#2) f (t) |
g(t) |
L |
|
F( p) G( p) ; |
|||
|
|
|
|
|
|
||
6.3.9. Теорема подобия утверждает, что |
|||||||
#2) f ( t) |
L |
1 |
F |
|
|
p |
; |
|
|
|
|
||||
6.3.10. Из теоремы о дифференцировании оригинала следует, что
#3) f (n) (t) L pn F( p) pn 1 f (0) pn 2 f '(0) ... pf n 2 (0) f n 1 (0) ;
6.3.11. Из теоремы о дифференцировании изображения следует, что
#2) F n ( p ) L t n f ( t ) ;
6.3.12. Теорема запаздывания утверждает, что
# 5) f (t
) L e p F( p) .
6.3.13. Если функция f t имеет изображение F p , f t F p , то
t |
F p |
|
#1) f d |
||
|
||
p |
||
0 |
||
|
23
В каких точках заданная функция является дифференцируемой?
в каждой комплексной точке
В каких точках заданная функция является аналитической?
всюду, кроме точек
и 
В каких точках заданная функция является аналитической?
всюду, кроме точек
и 
В каких точках заданная функция является дифференцируемой?
всюду, кроме точки 
В каких точках заданная функция является дифференцируемой?
лишь в точке 
В каких точках заданная функция является аналитической?
ни в одной точке
В каких точках заданная функция является аналитической?
всюду, кроме точек
и 
24
В каких точках заданная функция является аналитической?
ни в одной точке
В каких точках заданная функция является дифференцируемой?
лишь в точке 
В каких точках заданная функция является аналитической?
ни в одной точке
В каких точках заданная функция является аналитической?
всюду, кроме точки 
В каких точках заданная функция является аналитической?
в каждой комплексной точке
В каких точках заданная функция является дифференцируемой?
в каждой комплексной точке
В каких точках заданная функция является дифференцируемой?
ни в одной точке
25