- •Операторлық есептеу
- •С. Торайғыров атындағы пму Ғылыми кеңесі ұсынған
- •1 Лаплас түрлендіруі
- •1.1 Түпнұсқа және бейне. Лаплас интегралы.
- •Осы теоремадан бейнесінің мынадай қасиетін алуға болады.
- •1 Мысал
- •7 Мысал
- •8 Мысал
- •9 Мысал
- •2 Лаплас түрлендіруінің қасиеттері
- •5 Мысал
- •6 Мысал
- •10 Мысал
- •11 Мысал
- •12 Мысал
- •13 Мысал
- •14 Мысал
- •15 Мысал
- •16 Мысал
- •17 Мысал
- •18 Мысал
- •19 Мысал
- •Түпнұсқа мен бейнелер кестесі
- •Жауаптары
- •23 Мысал
- •26 Мысал
- •27 Мысал
- •4.2 Сызықтық дифференциалдық теңдеуді Дюамель интегралын пайдаланып шешу
- •28 Мысал
- •4.3 Коэффициенттері тұрақты сызықтық дифференциалдық теңдеулер жүйесін операторлық әдіспен шешу
- •29 Мысал
- •4.5 Операторлық есептеуді электр тізбегін зерттеуге пайдалану
- •32 Мысал
- •4.6 Есептер
- •Мұндағы -кіретін кернеу,-шығатын кернеу.
- •Жауаптары
- •Пайдаланылған әдебиет
- •Мазмұны
2 Лаплас түрлендіруінің қасиеттері
Теорема 2.1 Түрлендірудің сызықтылығы
Егер
функциялары түпнұсқалар, ал олардың
бейнелері тиісінше
және
шамалары t-мен р-ға тәуелсіз болса, онда
мына арақатынастар орындалады:
(17)
Шынында да, (1.1) формулаға сәйкес
![]()
Егер
интегралы
функциялары үшін
жарты жазықтығында жинақталса, онда
интегралы
жарты жазықтығында жинақталады.
5 Мысал
функцияларының
бейнесін табу керек.
Мұндағы ω-нақты немесе комплекс сан.
Шешуі
Комплекс айнымалының функциясының теориясынан белгілі формулаларды жазайық:

Бейненің
сызықтылығын және (9)
формуласын пайдаланып керекті
сәйкестіктерді аламыз.

6 Мысал
функцияларының
бейнесін табу керек.
Мұндағы ω, φ-кез-келген нақты немесе комплекс сандар.
Шешуі
Белгілі формулаларды жазайық:
![]()
Бейненің сызықтылығын және (18), (19) формулаларды пайдаланып мына сәйкестіктерді аламыз:

Теорема 2.2 Түпнұсқаны дифференциалдау
Егер өсу көрсеткіші
болатын
функциясы мен оның
туындысы түпнұсқалар, ал
функциясы
түпнұсқасының бейнесі болса, онда
мынадай сәйкестік орындалады:
![]()
Дербес
жағдайда, егер
болса, онда
(25)
Дәлелдеу
үшін
интегралын бөліктеп интегралдаймыз:
![]()
Ал
болғандықтан
![]()
бағалауын аламыз.
Сондықтан
болады
да
сәйкестігін аламыз.
Бұл қасиетті жалпылауға болады.
Егер
өсу көрсеткіші
болатын
туындылары түпнұсқа болса, онда мынадай
сәйкестіктер алуға болады:
(26)
Дербес
жағдайда, егер
болса, онда
(27)
7 Мысал
функциясының
бейнесін табу керек.
Шешуі
болсын дейік. Сонда
![]()
Бірақ
болғандықтан
![]()
Сонымен
![]()
Осыдан
аламыз.
Осы
нәтижені
теңдігі арқылы да алуға болады.
![]()
Теорема 2.3 Түпнұсқаны интегралдау
Егер
-түпнұсқа,
ал
оның бейнесі болса, онда
![]()
Дәлелдеу
үшін
деп белгілейік те, түпнұсқаны
дифференциалдау теоремасын пайдаланайық.
Сонда
алынады.
Егер
сәйкестігін белгілесек
деп жазуға болады. Мұнда
екендігі ескерілген. Ал
болғандықтан
сәйкестігі шығады. Осыдан
яғни
(29)
8 Мысал
функциясының
бейнесін табу керек.
Шешуі
(9) формуланы
пайдаланамыз
![]()
Түпнұсқаны интегралдау формуласы бойынша берілген функцияның бейнесін табамыз.

Теорема 2.4 Ұқсастық теоремасы
Егер
-түпнұсқа,
ал
оның бейнесі болса, онда
![]()
Мұндағы α-кез-келген сан. Шынында да анықтама бойынша
![]()
Интегралды
ауыстыруын қолданып түрлендіреміз.
Сонда мынадай нәтиже аламыз:
![]()
9 Мысал
функцияларының
бейнелерін табу керек.
Шешуі
Ұқсастық теоремасын, яғни (30) формуланы пайдаланып, берілген функциялардың бейнелерін табамыз:

Терема 2.5 Кешеуілдеу теоремасы
Егер
және
-түпнұсқа
болса, онда

Дәлелдеу
Мына
интегралында
ауыстыруын қолданып түрлендіреміз.
Сонда
![]()
Мұнда
болғанда
болғандықтан
теңдігі орындалады.
Осыдан
шығады да, теорема дәлелденеді.
“Кешеуілдеу” терминінің мағынасына тоқталайық.


![]()
![]()



0
t
0
(τ,0) t
2.1 сурет 2.2 сурет
2.1
суретте
функциясының графигі. Ал 2.2 суретте
функциясының графигі.
функциясының графигіне қарағанда t
осінің оң бағыты бойынша τ шамасына
жылжытылған. Осыдан
функциясымен сипатталатын құбылыс
функциясымен сипатталатын құбылысқа
қарағанда τ уақытқа кештеу басталатындығы
көрінеді.
