函式ft二階導數的拉普拉斯變換是什麼

2021-03-03 21:22:46 字數 5245 閱讀 6293

1樓:不是苦瓜是什麼

s∧2*f(s)。

n階導數對應的bai就是dus∧n*f(s)導數的拉氏變換

用的zhi是拉氏變換的微dao分定理

根據內可容微的充要條件,和dy的定義,

對於可微函式,當△x→0時

△y=a△x+o(△x)=adx +o(△x)= dy+o(△x) ,o(△x)表示△x的高階無窮小

所以△y -dy=(o(△x)

(△y -dy)/△x = o(△x) / △x = 0所以是高階無窮小

2樓:l花開半夏l灬

導數的拉氏變換用的是拉氏變換的微分定理

微分定理公式

3樓:憶

s∧2*f(s)。

n階導數對應的就是s∧n*f(s)

f(t)=t^t的拉普拉斯變換是什麼,怎麼求解?

4樓:鈔玉蘭示媚

用積分定理:若f(t)=積分g(t)dt,則f(s)=g(s)/s+f(0-)/s

階躍響應為1/s,原函式為1

對階躍響應的版

原函式積分,得t的象權函式為1/s^2

對t積分,得t^2/2的象函式為1/s^3則t^2的象函式為2/s^3

不懂追問

什麼是一階導數還有二階導數 還有拉氏變換??怎麼這麼難啊

5樓:匿名使用者

不要急,仔細看書高數其實不難!或許因為你基礎不好所以看起來難。要學好高數就把書認真的看認真研究!

什麼是拉普拉斯變換??

6樓:匿名使用者

第八章 拉普拉斯變換

基本要求:

1. 掌握拉普拉斯變換的基本概念以及常見函式的拉普拉斯正變換;

2. 利用拉普拉斯變換的基本定理,拉普拉斯變換表以及部分分式法對常見函式進行拉普拉斯反變換;

3. 利用拉普拉斯正反變換求解線性動態電路的常微分方程。

引言:所謂複頻域分析,是指線性動態電路的一種分析方法,這種方法不是在時間域裡直接進行分析和求解,而是變換到複頻域的範圍內求解。所使用的教學工具就是拉普拉斯變換.

拉普拉斯變換是一種積分變換,是解線性常微分方程,研究線性系統的一個重要工具。下面回顧「變換」的概念。

1、對數與指數的變換

為求乘積ab

可先取對數 ln(ab)= lna+lnb

再取指數運算

2、相量與正弦量的變換

為了計算正弦穩態響應,可將激勵源變為相量,然後在頻率域裡求相量(即相量法),然後再變回時域得到正弦時間函式響應。

其中 此複數的模 就是正弦量u(t)的振幅值,幅角就是u(t)的初相角。這種對應關係就是一種變換。

§8-1 拉普拉斯變換

講述要點:1. 拉普拉斯變換的定義

2.常見函式的拉普拉斯變換

一.拉普拉斯變換

定義式:設有一時間函式f(t) [0,∞] 或 0≤t≤∞單邊函式

其中,s=σ+jω 是復參變數,稱為複頻率。

左端的定積分稱為拉普拉斯積分,又稱為f(t)的拉普拉斯變換;

右端的f(s)是拉普拉斯積分的結果,此積分把時域中的單邊函式f(t)變換為以複頻率s為自變數的複頻域函式f(s),稱為f(t)的拉普拉斯象函式。

以上的拉普拉斯變換是對單邊函式的拉普拉斯變換,稱為單邊拉普拉斯變換。

如f(t)是定義在整個時間軸上的函式,可將其乘以單位階躍函式,即變為f(t)ε(t),則拉普拉斯變換為

其中積分下標取0-而不是0或0+ ,是為了將衝激函式δ(t)及其導函式納入拉普拉斯變換的範圍。

二.拉普拉斯反變換

這是複變函式的積分

拉氏變換和拉氏反變換可簡記如下

f(s)=l[f(t)] ; f(t)=l-1[f(s)]

三.拉氏變換的收斂域:

例8-1-1 單邊指數函式 (其中a為復常數)

當 >0時,結果為有限值即

具體的說,即re[s]- re[a]=σ- re[a] > 0 有σ> re[a]這時eatε(t)的拉氏變換存在。我們稱σ> re[a]的s=σ+jω的範圍為該函式的拉氏變換的收斂域,一般而言,對一個具體的單邊函式f(t),並非所有的σ值都能使f(t)eσt絕對可積,即把能使用f(t)eσt絕對可積的s的範圍稱為單邊函式f(t)的拉氏變換的收斂域。

收斂域可以在s平面上表示出來,如下圖。

如前例變換的收斂域為:σ> re[a]=σo

例8-1-2, 單位衝激函式δ(t)的象函式

收斂域為整個s平面

例8-1-3 單位階躍函式ε(t)的象函式

收斂域σ>0 , 右半s平面

§8-2 拉普拉斯變換的基本性質

講述要點:微分定理,積分定理, 時域卷積定理

假定以下需進行拉氏變換的函式,其拉氏變換都存在

1、線性組合定理

l[af1(t)±bf2(t)]=al[f1(t)]±b[f2(t)]

若干個原函式的線性組合的象函式,等於各個原函式的象函式的線性組合。

例8-2-1 求sinωtε(t)的象函式

同理可得l[cosω(t)]=

此二函式的拉氏變換收斂域為

2、微分定理 設 l[f(t)]=f(s),則有

證明:其中 這是可以進行拉氏變換的條件,即f(t)乘上 必衰減為零(t→∞)才能絕對可積。於是有

=sl[f(t)-f(0-) 得證!

f(t)的二階導數的象函式,可重複利用微分定理

=s - f/(0-)

=s2l[f(t)]-sf(0-)-f/(0-)

f(t)的n階導數的象函式應為

記入f(0-)到f(n-1)(0-)共n個原始值

例8-2-2 某動態電路的輸入—輸出方程為

原始值為r(0-)及r/(0-) ,原始值為e(0-)=0,求r(t)的象函式。

解:設r(t),e(t)均可進行拉氏變換即有

e(s)=l[e(t)] , r(s)=l[r(t)]

兩端進行拉氏變換,應用線性組合與微分定理可得

[s2r(s)-sr(0-)-r/(0-)]+a1[sr(s)-r(0-)]+a0r(s)=b1[se(s)-e(0-)]+b0e(s)

整理合並得

(s2+a1s+a0)r(s)-(s+a1)r(0-)-r/(0-)=(sb1+b0)e(s)-b1×0

反變換得 r(t)=l-1[r(s)]

3、積分定理

設 l[f(t)]=f(s),則有

積分上限也應為0-

例8-2-3 根據單位階躍函式的象函式確定 的原函式

解:·ε(t)的象函式為 ,

·ε(t)的積分為單邊傾斜函式,即

而同理進而有;反過來有

4、時域位移定理

設 l[f(t)ε(t)]=f(s),則有

l[f(t-t0)ε(t-t0)]= f(s)

此定理表明f(t)推遲t0出現則象函式應乘以一個時延因子

5、時域卷積定理

設 l[f1(t)]=f1(s) l[f2(t)]=f2(s)

則有 l[f1(t)* f2(t)]= f1(s) f2(s)

例8-2-5 圖2-2-5所示電路中,電壓源為 ,試用時域卷積定理求零狀態響應電流i(t)

解:令激勵電壓為單位衝激電壓δ (t),則初值為

衝激響應電流為

h(t)=

零狀態響應電流為卷積積分

i(t)=u(t)* h(t)=u(t)* 圖2-2-5

進行拉普拉斯變換 l[i(t)]=u(s)h(s)=u(s)×l[h(t)]

故查表8-2-1第13項,得

* 終值定理:設l[f(t)]=f(s),則有

例:已知l[f1(t)]=f1(s) ,求f1(∞);l[f2(t)]=f2(s) ,求f2(∞)解:

7樓:匿名使用者

用某種數學變換,把微分運算變成代數運算(或減少微分方程中為質量的個數)的方法,以使得計算簡便。

就像取對數可以把乘除運算變成加減運算一樣。

8樓:翁維吉

t*f'(t)的拉普拉斯變換。就是t乘上f(t)的一階導數。t*f'(t) 的拉普拉斯變換......

9樓:科學髮簪觀

這裡不好回答,我寫在word裡截圖你看吧。看不清請點**

10樓:匿名使用者

f'(t) <--> jwf(jw)

tf(t) <--> jdf(jw)/dw

tf'(t) <--> j(jw)df(jw)/w = -wdf(jw)/dw

求f=t^2的拉普拉斯變換,求過程啊

11樓:假面

^f(s)=∫(0-∞

源)f(t)e^bai(-st)dt

=∫(0-∞)(t^2)e^(-st)dt設u=st,t=u/s,dt=(1/s)

則:f(s)=∫(0-∞)((u/s)^2)e^(-u)(1/s)=(1/s^3)∫(0-∞)(u^2)e^(-u)∫(0-∞)(u^2)e^(-u)du=2!du所以f(s)=2/s^3

擴充套件資料zhi:拉普拉斯逆變換dao的公式是:對於所有的t>0,f(t)= mathcal ^ left=frac int_ ^ f(s)' e'ds,c' 是收斂區間的橫座標值,是一個實常數且大於所有f(s)' 的個別點的實部值。

如果對於實部σ >σc的所有s值上述積分均存在,而對σ ≤σc時積分不存在,便稱 σc為f(t)的收斂係數。對給定的實變數函式 f(t)。

只有當σc為有限值時,其拉普拉斯變換f(s)才存在。習慣上,常稱f(s)為f(t)的象函式,記為f(s)=l[f(t)];稱f(t)為f(s)的原函式,記為f(t)=l-1[f(s)]。

12樓:匿名使用者

^^f(s)=2/s^3

過程:f(s)=∫(0-∞)f(t)e^(-st)dt=∫(0-∞)(t^2)e^(-st)dt設版u=st,t=u/s,dt=(1/s)du則:f(s)=∫(0-∞)((u/s)^2)e^(-u)(1/s)du

=(1/s^3)∫(0-∞)(u^2)e^(-u)du∫(0-∞)(u^2)e^(-u)du=2! (gamma函式權)所以f(s)=2/s^3

試求該象函式的拉普拉斯變換1s2s

拆成a s 2 b s 4 用把他們通分求得a,b的值,求得a 1 2,b 1 2,拉普拉斯反變換得 1 2 e 2x 1 2 e 4x 拉普拉斯變換1 s 4 4 1 s 2 1 1 s 2 1 因此拉氏逆變換有sint sint 1 2 sint tcost 關於拉氏變換的問題,高手進 f t ...

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