Решение
Пример
Найти оригинал для изображения .
Представим в виде произведения двух функций:
.
.
Как известно , тогда по теореме о свертке
.
Пусть
. Имеет место формула
.
Правую часть этой формулы называют интегралом Дюамеля. Интеграл Дюамеля может быть использован при интегрировании ДУ.
При отыскании оригинала в простейших случаях используют таблицу оригиналов и их изображений и простейшие свойства преобразования Лапласа. Для этого заданные изображения нужно преобразовать к линейной комбинации табличных изображений.
Если изображение является правильной рациональной дробью, то эту дробь раскладывают на сумму простейших дробей и находят оригиналы для каждой простейшей дроби.
Пример Найти оригинал, если его изображение .
Решение.
.
Таблица свойств преобразования Лапласа
Оригиналы | Изображения | ||
Название операции | Выражение для операции | Название операции | Выражение для операции |
Умножение на число. | ![]() | Умножение на число. | ![]() |
Сложение | ![]() | Сложение | ![]() |
Умножение аргумента на число | ![]() | Деление функции и аргумента на число | ![]() |
Правый сдвиг | ![]() ![]() | Умножение на экспоненту | ![]() |
Умножение на экспоненту | ![]() | Смещение по аргументу | ![]() |
Умножение на (–t) | ![]() | Дифференцирование | ![]() |
Деление на t | ![]() | Интегрирование | ![]() |
Дифференцирование | ![]() | Умножение на р и вычитание начального значения | ![]() |
Интегрирование | ![]() | Деление на р | ![]() |
Свертка | ![]() ![]() | Умножение | ![]() |
Выводы.
1. Теоремы о дифференцировании и интегрировании оригиналов позволяют действия дифференцирования и интегрирования оригиналов заменить на алгебраические действия соответственно умножения и деления изображений на р.
2. Сверткой функций и
принадлежащих пространству
называется функция, которая обозначается
, значения которой вычисляются по правилу
.
3. При свертывании оригиналов их изображения умножаются.