ラプラス変換
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ラプラス変換について,極初歩的な事項を要約しておく.

§ラプラス変換対:定義式

t > 0で定義された関数y( t )に関する次の積分変換対をラプラス変換対と定義,
 
 
また,これらを次のようにも記する.
 

○定義より
 
 p =
g + i2pf dp = i2pdf f = -~∞と変数変換し式(a)右辺の積分を実行すれば
 
ここで,式(c) I(x) は次のよう.
  
すなわちI(x)デルタ関数である.したがって,式(b)
  
すなわち,g(t) は元の関数 y(t)と同じであるとみなせる.

§ラプラス変換の性質

 @線形性

 A時間軸移動
 

 B時間軸拡大
 
すなわち,t に関するラプラス変換に1 / a をかけp p / a と置いたものは t = t / a に関するラプラス変換に等しい

 C畳込み
 

 D初期値,最終値
 

 E微分
 

 F積分
 

 G周期関数 f が周期 T の周期関数,すなわち f ( t+T ) = f ( t ) のとき
 

@線形性
  

A時間軸移動
 
t - a = t と変数変換すれば
 
また,
 

B時間軸拡大公式
 
の意味は次のようである.y t に関するラプラス変換は,
 
したがって,ap = s とおけば
 
すなわち,tに関するラプラス変換に1 / a をかけp p / a と置いたものは t = t / a に関するラプラス変換に等しい

C畳込み
  
  積分の順序を入れ換えれば
  
  { } 内の積分を,x = t - t と変数変換し x < 0では y( x ) = 0である事に注意すれば
  
なお,
  
において, t - t = x と変数変換すれば,
  

D初期値,最終値
  
  

E微分
 
 
以下同様に
 

F積分
 
以下同様にして
 

G周期関数
 

 

§簡単な関数のラプラス変換

 ○ステップ関数
   
 ○デルタ関数
   
 ○べき
   
 ○三角関数
  

○ステップ関数
  

○デルタ関数
  
注)d(0) d( +0 )と解釈する

○べき
  
そして,
  
であるから,積分の公式より
  
n = N + 1とおけば
  

○三角関数
  
すなわち
  
したがって,
  
また,
  
であるから
  

 

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