
- •Практические занятия по курсу «операционное исчисление» Занятие 1
- •Преобразование Лапласа. Оригинал и изображение.
- •Составление таблицы оригиналов и изображений
- •3. Теорема смещения
- •Занятие 2.
- •Решение линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами.
- •Чтобы решать более сложные уравнения нужно лучше владеть техникой отыскания оригиналов и изображений. Продолжим изучение теорем.
- •Теорема о дифференцировании оригинала:
- •Теорема об интегрировании оригинала.
- •Теорема о дифференцировании изображения.
- •Теорема об интегрировании изображения.
- •Занятие 3
- •Повторение прошлой темы.
- •Теорема свертывания
- •Теоремы разложения
- •Первая теорема разложения
- •Вторая теорема разложения
- •Третья теорема разложения
- •Занятие 4. Запаздывающие функции. Теорема запаздывания.
- •Решение дифференциальных уравнений.
- •Системы дифференциальных уравнений.
Теорема об интегрировании оригинала.
Если ≒ ,
то
≒
т.е.
интегрированию оригинала соответствует
деление на
изображения. Эта теорема используется
обычно для отыскания оригинала по
изображению.
а)
≓
Так
как
≓
,
≓
≓
≒
б)
≓
в)
≓
?
Найдем
оригинал
≓
,
затем
≓
Теорема о дифференцировании изображения.
Если ≒ ,
то
≒
≒
а) ≒
≒
(формула
была известна ранее)
Зная, что
б)
≒
≒
Аналогично
выводится
≒
Найдем
≒
Или
≒
в)
≒
≒
≒
;
Теорема об интегрировании изображения.
Если ≒ ,
то
≒
а)
≒
б)
≒
Если функцию нетрудно проинтегрировать, то иногда с помощью такого интеграла можно найти оригинал.
- оригинал мы не знаем.
≓
Следовательно
≓
≓
Следовательно
≓
Решать все примеры не обязательно
1 час – решение уравнений,
2 час – теоремы (применение)
Можно дать на каждую теорему 2-3 примера. Если остается время остальные примеры предложить для самостоятельного решения.
На дом:
,
Ответ:
;
Ответ:
Найти изображения и оригиналы:
а)
≒
б)
≒
в)
а)
≓
б)
≓
в)
≓
Занятие 3
Повторение прошлой темы.
Пример 1.
Решить линейное неоднородное дифференциальное уравнение:
.
Решение:
,
,
;
;
;
.
.
Теорема свертывания
(Возможно, что теорема была доказана на лекции не во всех группах)
Сверткой
двух функций
и
называется
функция
,
оригинал, которой находится по формуле:
≒
(какую функцию назвать первой, а какую второй – безразлично)
Если
≒
,
≒
,
то
≒
Пример 1.
Решить уравнение:
≓
?
Решение:
;
≓
,
≓
≓
≓
-
формула была получена ранее
Пример 2.
Решить уравнение:
≓ ? ≓ , ≓
Решение:
≓
,
≓
-
эта формула так же была получена на
прошлом занятии.
Пример 3.
Решить уравнение:
Решение:
≓
≒
≒
≒
≓
,
≓
,
≓
,
≓
=
≓
Теоремы разложения
Теоремы разложения применяются для нахождения оригинала , когда известно изображение . Каждая из этих теорем справедлива лишь при определенных частных условиях, накладываемых на изображение . Однако классы функций, удовлетворяющих этим условиям, являются весьма широкими; вычисления же, связанные с применением теорем разложения, настолько просты, что использование этих теорем при решении многих конкретных задач оказывается весьма эффективным.
Первая теорема разложения
Предположим, что данное изображение может быть разложено в ряд по степеням :
,
сходящийся
при
.
Если к каждому отдельному члену этого ряда применить операционное соотношение:
,
то оригинал определяется формулой:
.
Пример 1.
разлагается
в ряд:
По первой теореме разложения:
.