Matematik

Laplace transform af 2t for 0<=t<1 og 0 for t=>0

28. december 2012 af nazcov (Slettet) - Niveau: Universitet/Videregående

Halløj

Jeg sidder og regner et prøveeksamenssæt i del b af min opgave skal jeg finde laplacen for ovenstående. Opgaveteksten er følgende: Bestem Laplace transformationen af følgende funktioner f = f (t), for t ≥ 0:

Og med følgende opgaver:

a) f(t)=t3*e-t
 
b) f(t)=2t, 0≤t<1 og f(t)=0, t≥1

Jeg kan lidt forstå at det muligvis er noget t-shifting jeg skal have gang i, men synes ikke helt jeg kan følge bogen, og jeg må desværre indrømme at jeg ikke helt husker hvad jeg skal gøre.

Håber I kan hjælpe.

Tak

Sonny


Brugbart svar (1)

Svar #1
28. december 2012 af lfdahl (Slettet)

Jeg vil mene, at du i både a. og b. skal bruge partiel integration, selvom det særligt i a. er meget omstændeligt:

a. L{f(t)}(s) = ∫0→∞e-ste-t t3dt = ∫0→∞e-(s+1)t t3 dt = [ (-1/(s+1))e-(s+1)t ]0-∞ + (3/(s+1))∫0-∞e-(s+1)t t2dt ... o.s.v.

Jeg får: L(s) = [e-(s+1)t ( -t3/(s+1) - 3t2/(s+1)2 - 6t/(s+1)3 - 6/(s+1)4)]0-∞ = 6/(s+1)4.

b. er lettere at håndtere: L(s) = ∫0→1 e-st 2tdt = ....(gennemfør partiel int. én gang og brug grænserne 0 og 1)


Svar #2
28. december 2012 af nazcov (Slettet)

Hej Lars tak for dit svar, jeg får det samme i 1'eren så det er perfekt. Det undrede mig bare med grænserne der, havde ikke lige tænkt over man godt måtte ændre grænserne i laplace transformationen. Men hvad så med den anden ligning i del b hvor f(t)=0?

På forhånd tak

Sonny


Brugbart svar (1)

Svar #3
28. december 2012 af lfdahl (Slettet)

I b. får jeg:

L(s) = ∫0→1 e-st 2tdt = [2e-st(-t/s - 1/s2)]0-1 = -2e-s(1/s  + 1/s2) + 2/s2

- med forbehold for regnefejl.

L(s) for t ≥ 1 må være 0 per def.


Brugbart svar (1)

Svar #4
28. december 2012 af hesch (Slettet)

#3:  Resultatet er rigtigt, men kan skrives mere "pædagogisk" ved:

L(s) = ( 2/s2 )  -  ( e-s * 2/s2 )  -  ( e-s * 2/s )

Der så kan "læses":

1. led:  rampe med hældning = 2 startes til t=0.

2. led:  rampe med hældning = -2 startes og adderes til 1. led til t=1.  For t>1 vil nu f(t)=2.

3. led:  stepfunktion= -2 startes og adderes til 1. og 2. led til t=1. For t>1 vil nu f(t)=0.


Svar #5
28. december 2012 af nazcov (Slettet)

Hej begge

Tusind tak for svarene. I havde nu ikke behøves alle udregningerne, det var mere metoden til det, og så undrede det mig at den del af opgave b vil give 0, som om den ikke skal bruges til noget, eller bare er til for at forvirre. Men det er eksamensopgaver jo nogen gange ;)

 

Tusind tak i hvertfald, og godt nytår!


Brugbart svar (0)

Svar #6
28. december 2012 af lfdahl (Slettet)

Tak, i lige måde


Brugbart svar (0)

Svar #7
28. december 2012 af hesch (Slettet)

#5:  Jeg har arbejdet en del med analog reguleringsteknik, hvor man kan være interesseret i at analysere et systems response på et givet input. Opgavens "input" er her en trekantet puls, bestående af en rampe fra (0,0) til (1,2), og en lodret flanke fra ( 1,2) til (1,0) ...slut.

Man multiplicerer så  denne L(input) med systemets L(overføringsfunktion), og får herefter L(response). Man tegner så responsen(t) = L-1( L(response) ), og så kan man så sidde og kigge på den.  :)

Det bruger man det til.

Og i lige måde.


Brugbart svar (0)

Svar #8
29. december 2012 af hesch (Slettet)

#0:  Fandt lige en online-LaPlace-Calculator til check af facit:

http://calculator.tutorvista.com/laplace-transform-calculator.html#


Skriv et svar til: Laplace transform af 2t for 0<=t<1 og 0 for t=>0

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.