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.