Если , то .
Примеры. Найти оригинал и изображение:
1) ; 2) ; 3) ;
Решение.
1) - по теореме об изображении интеграла.
, тогда . | |
2) , отсюда . | |
3) ; , т.о. . | |
Вопросы для самопроверки 1.Сформулируйте теорему об интегрирования оригинала | |
Примеры для самостоятельного решения.
Найти изображения следующих интегралов
1) ; | 2) ; | 3) ; |
4) ; | 5) ; | 6) |
Ответы:
1) ; | 2) ; | 3) |
4) ; | 5) ; | 6) |
Изображение периодического оригинала.
Теорема. Если -периодический оригинал с периодом , то его изображение определяется по формуле .
На практике же для нахождения изображения периодического оригинала вводят функцию , которую представляют в виде . Изображение этой функции обозначают и находят с помощью рассмотренных ранее методов, а изображение функции можно выразить по формуле .
Примеры
1)Найти изображение последовательности единичных прямоугольных импульсов длительности повторяющихся с периодом .
Решение. Изобразим последовательность импульсов:
Запишем оригинал и найдем изображение
, ,
2) Найти изображение “пилообразной” функции:
Решение. Запишем оригинал и найдем его изображение:
3) Найти изображение следующей периодической функции:
Решение.
, .
Вопросы для самопроверки
1. Сформулируйте теорему об изображении периодического оригинала
Примеры для самостоятельного решения.
Найти изображения следующих периодических функций:
1) | 2) |
3) | 4) |
5) | 6) |
Ответы.1) ; 2) ;
3) ; 4) ;
5) ;
.
Свертка. Изображение свертки.
Определение. Сверткой двух функций-оригиналов называется интеграл .
Свертки обладают следующими свойствами:
1.
2.
3.
Теорема об изображении свертки.
Если и , то .
Примеры 1-6. Восстановить оригинал, используя определение свертки.
1)
Решение.
;
2)
Решение.
;
В следующих примерах для восстановления оригиналов будем использовать таблицу сверток, приведенную в конце пособия.
3)
Решение.
.
По таблице сверток находим, что
4)
Решение.
По таблице сверток находим, что это соответствует оригиналу .
5)
Решение.
По таблице сверток находим, что эта свертка соответствует оригиналу
6) .
Решение.
, а это соответствует оригиналу
Вопросы для самопроверки
1. Дайте определение свертки
2. Сформулируйте теорему об изображении свертки
Примеры для самостоятельного решения.
Восстановить оригиналы, используя свертку.
1) ; | 3) ; |
2) ; | 4) |
Ответы.
1) ; | 3) ; |
2) ; | 4) ; |
Восстановление оригиналов по изображению.
Заключительный шаг схемы применения операционного исчисления состоит в нахождении оригинала по полученному изображению, этот шаг или эту операцию называют обратным преобразованием Лапласа и символически записывают следующим образом: .
Раcсмотрим основные способы восстановления оригиналов по изображениям.