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問題を解くときに良く使うラプラス変換結果。
表にしておくと便利だよね。
関数そのまま変換
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関数にebtかけてから変換
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( 1 ) =
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( ebt ) =
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(ただしs>0のとき)
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(ただしs>bのとき)
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( t ) =
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( ebtt ) =
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(ただしs>0のとき)
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(ただしs>bのとき)
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( sin( at ) ) =
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( ebtsin( at )) =
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(ただしs>0のとき)
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(ただしs>bのとき)
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( cos( at ) ) =
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( ebtcos( at )) =
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(ただしs>0のとき)
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(ただしs>bのとき)
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移動法則 |
右側の欄は、左側の欄のsのところをs-bで置き換えただけの形になってますね。
( cos( at ) ) などは、
sが2か所に出てきますが、両方s-bで置き換えてあります。
これをラプラス変換の移動法則といいます。
定義を考えれば当たり前のことで、
( f(t) )
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= ∫o∞ e-st f(t) dt
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( ebtf(t) )
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= ∫o∞ e-st ebtf(t) dt
= ∫o∞ e-( s- b) t f(t) dt
左欄のsのかわりにs-bが入った形
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これを知っていると応用の幅が広がります。
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デルタ関数と 単位関数 |
デルタ関数δ(t)にもいろいろありますが、
t=0のとき∞でそれ以外は0、だけど-∞から ∞まで積分すると面積が1、
という関数を、ディラックのデルタ関数δ(t)、または衝撃関数、または
インパルス関数、または単位インパルスなどと呼んでいます。
式で書くと
-
δ(t)= ∞ (t=0のとき)
δ(t)= 0 (t≠0のとき)
そして
∫-∞+∞δ(t) dt = 1
このデルタ関数δ(t)のラプラス変換は重要
( δ(t) ) = 1
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もう一つ。
t=0にスイッチオンして、値が0 (off) から1 (on) に変わるような関数を
ヘビサイドの単位関数 U(t) などと呼んでいます。
U(t)
t
式で書くと
-
U(t)= 0 (t<0のとき)
U(t)= 1/2 (t= 0のとき)
U(t)= 1 (t>0のとき)
この単位関数U(t)のラプラス変換も重要
( U(t) ) =
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(ただしs>0のとき) |
あれっ1のラプラス変換( 1 ) と同じじゃない?
ラプラス変換の積分範囲はt>0だから、結局、1のラプラス変換と同じになります。
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