- •Часть 3
- •Глава 1
- •1.1. Алгебраическая форма комплексного числа
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.2 Тригонометрическая форма комплексного числа
- •1.5. Основные элементарные функции комплексной переменной
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.3. Показательная форма комплексного числа
- •1.4. Понятие о функции комплексного переменного
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.6. Производная функции комплексной переменной и понятие аналитичности
- •1.7. Интегрирование функций комплексной переменной
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Глава 2
- •2.1.Оригиналы и изображения. Преобразование Лапласа.
- •2.2. Свойство линейности
- •2.3. Свойство подобия
- •2.4. Дифференцирование изображения.
- •2.5. Теорема смещения
- •2.6. Дифференцирование оригинала
- •2.7. Решение линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами
- •Задачи для самостоятельного решения
Задачи для самостоятельного решения
|
|
Задания |
Ответы |
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
Найти
|
64 |
|
5 |
Найти
|
16 |
|
6 |
Какая линия описывается уравнением
|
Окружность с центром в начале координат и радиусом 2 |
|
7 |
Найти
|
|
|
8 |
Вычислить
|
|
|
9 |
Вычислить
|
|
|
10 |
Решить уравнение
|
|
|
11 |
Какие из функций являются аналитическими
а)
|
Только в) |
|
12 |
Решить уравнение
|
|
Глава 2
Элементы операционного исчисления
2.1.Оригиналы и изображения. Преобразование Лапласа.
Функцией-оригиналом
называется функция
,
удовлетворяющая следующим трем условиям:
1.
– непрерывна или имеет конечное число
точек разрыва первого рода на каждом
конечном интервале.
2. Существуют такие
числа М и
,
что
.
Это неравенство
означает, что
может
расти не быстрее экспоненциальной
функции
.
Например,
–
не является оригиналом.
3.
,
для всех
.
Первые два условия часто выполняются в практических задачах. Чтобы выполнялось третье условие, используется функция
|
|
(2.1) |
которая называется функцией Хевисайда.
Все функции-оригиналы
в операционном исчислении считаются
умноженными на множитель Хевисайда
.
Однако этот множитель, как правило, не
записывается, а только подразумевается.
Функция
называется изображением функции
,
если они связаны соотношением
|
|
(2.2) |
Правая часть
(2.2) – преобразование Лапласа для функции
,
а сам интеграл называется интегралом
Лапласа;p –
комплексный параметр. Тот факт, что
является
изображением функции
,
символически записывается в виде
или
=
,L – оператор
Лапласа:
.
Пример 2.1
Найдем изображение
1 или функции Хевисайда
,
определенной равенством (2.1).
или
.
.
Таким образом, получили изображение функции Хевисайда или изображение единицы:
|
|
(2.3) |
Пример 2.2
Найдем изображение
функции
.
.
|
|
(2.4) |
2.2. Свойство линейности
Пусть
и
,
тогда
|
|
(2.5) |
Это свойство является следствием линейности оператора Лапласа, т.е. следствием линейности определенного интеграла.
Пример 2.3
.
Таким образом,
|
|
(2.6) |
Аналогично можно получить изображение
|
|
(2.7) |
Задание.
Найти изображения
функций: 1)
,
2)
.
Ответы: 1)
;
2)
.
2.3. Свойство подобия
Пусть
,
тогда
|
|
(2.8) |
Доказательство.
=
=
![]()
Пример 2.4
Используя формулы
(2.6) и (2.8) Найдем изображение функции
.
.
Таким образом,
|
|
(2.9) |
Задания для самостоятельного решения
Найти изображения
функций:
,
,
.

