Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ ПО ТЕМЕ 7.2. ОПЕРАЦИОННОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ.pdf
Скачиваний:
33
Добавлен:
18.04.2015
Размер:
600 Кб
Скачать
☆

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

=

et

−

e−2 t

 

 

 

3

t −

e−2 t

cos

3

t .

 

 

 

 

 

3

 

 

sin

2

 

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

•

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2) Так

как

 

 

 

 

 

→t σ(t),

 

то по теореме

смещения

 

p2

 

 

 

 

 

 

•

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

•

 

 

 

σ(t) e2t .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

→t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(p − 2)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

•

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Применяя теорему запаздывания, имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

•

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2(t −3).

 

 

 

 

 

 

 

e−3 p →(t − 3) σ(t

− 3) e

 

 

(p − 2)2

 

 

 

 

 

 

 

 

•

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, по свойству линейности оригинал,

соответствующий изображению F (p), будет равен

 

 

 

f (t)= 1

 

 

 

 

 

 

 

3 t

e−

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

et

−cos

2 t −

 

3 sin

3 t e−2 t

σ(t)+

3

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ (t − 3) e2(t −3) σ(t − 3).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 3

 

 

 

 

 

 

Найти

 

решение

 

 

дифференциального

 

 

уравнения,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

′

 

 

 

удовлетворяющее начальным условиям y(0)= y

(0)= 0 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

′′

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

− y = ch3 t .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Справочный материал

 

 

 

 

 

Теорема о дифференцировании оригинала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

•

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

′

 

 

′′

 

(n)

Если

f (t)← F(p)

 

и

 

функции

 

f

 

 

 

 

f (t),

(t),K, f (t)

 

 

 

 

 

•

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

являются оригиналами, то

10

f ′(t)←• p F(p)− f (0),

•

f ′′(t)←• p2 F(p)− p f (0)− f ′(0),

•

f ′′′(t)←• p3 F(p)− p2 f (0)− p f ′(0)− f ′′(0),

•

KKKKKKKKKK,

f (n)(t)←• pn F(p)− pn−1 f (0)−K− f (n−1)(0).

•

Теорема об умножении изображений

 

 

•

 

f2

 

•

(p), то

Если f1(t)← F1(p),

(t)← F2

 

 

•

 

 

 

•

 

 

F1

 

 

•

t

 

(t −τ)dτ .

 

(p) F2 (p)→∫ f1(τ) f2

 

 

 

 

•

0

 

 

Определение

 

 

 

 

 

 

Интеграл

 

∫t

f1(τ) f2 (t −τ)dτ

называется сверткой

 

 

0

 

 

 

 

 

оригиналов

f1(t) и f2 (t), и обозначается

f1(t) f2 (t), т. е.

f1(t) f2 (t)= ∫t f1(τ) f2 (t −τ)dτ .

0

Следовательно, умножению изображений соответствует свертка их оригиналов, т. е.

F1(p) F2 (p)→• f1(t) f2 (t).

•

Обозначим через L преобразование Лапласа, а через L −1 -

обратное преобразование Лапласа. Тогда схема решения линейного дифференциального уравнения операционным методом кратко выглядит так, как показано на рисунке 2.

11

Соседние файлы в предмете Высшая математика