Di jendela cetak, pilih “Simpan sebagai PDF” untuk menyimpan salinan di perangkat Anda.
1Rumus dan metode
Persamaan diferensial
Pertumbuhan/peluruhan eksponensial
dy/dt = ky → y = y0ekt
Waktu paruh
k = ln 2 / t½
Hukum pendinginan Newton
T(t) = Ta + (T0 − Ta)e−kt
Faktor integrasi
y′ + p(x)y = q(x): μ = e∫p dx, (μy)′ = μq
Tangki pencampuran
dm/dt = r·c − (r/V)·m
Matriks & determinan
determinan 2×2
det = ad − bc
Invers 2×2
A⁻¹ = (1/det)·[d −b; −c a]
Produk
(AB)ij = Σk AikBkj
Nilai eigen
det(A − λI) = 0
Aturan Cramer
xi = det(Ai)/det(A)
Vektor: hasil kali titik & silang
Besar
|a| = √(ax² + ay² + az²)
Vektor satuan
û = a/|a|
Komponen dari sebuah sudut
Fx = F·cos θ, Fy = F·sin θ
Hasil kali titik
a·b = axbx + ayby + azbz = |a||b|cos θ
Proyeksi skalar a pada b
a·b/|b|
Usaha
W = F·d
Hasil kali silang
a × b = (aybz − azby, azbx − axbz, axby − aybx)
Luas
jajar genjang |a × b|, segitiga ½|a × b|
Momen terhadap O
MO = r × F, r = A − O
Volume paralelepipedum
V = |a·(b × c)|
Metode
Tulis setiap vektor dalam komponen; untuk gaya yang diberikan dengan besar dan sudut, gunakan F·cos θ dan F·sin θ.
Untuk panjang dan arah gunakan besar √(x² + y² + z²) dan vektor satuan a/|a|.
Gunakan hasil kali titik untuk sudut, proyeksi, ketegaklurusan, dan usaha: a·b = |a||b|cos θ.
Gunakan hasil kali silang untuk vektor tegak lurus, luas, dan momen: tulis ketiga komponen dengan teliti, jaga urutan a × b.
Integral
Aturan pangkat
∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1) + C
Integral tentu
∫ab f dx = F(b) − F(a)
Integral umum
∫eˣ dx = eˣ, ∫1/x dx = ln|x|, ∫sin x dx = −cos x
Luas daerah antara kurva
∫ab (f − g) dx
Metode
Tulis ulang integran sebagai jumlah suku-suku sederhana bila memungkinkan.
Terapkan aturan pangkat: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1), dan integral standar untuk ex, 1/x, sin, dan cos.
Gunakan substitusi saat Anda melihat suatu fungsi bersama turunannya.
Untuk integral tentu, hitung F(b) − F(a).
Kalkulus multivariabel
Turunan parsial
fx = ∂f/∂x (y constant), fxy = fyx
Gradien
∇f = (fx, fy), largest slope |∇f|
Turunan berarah
Duf = ∇f·u, u = v/|v|
Bidang singgung
z = f(a, b) + fx(x − a) + fy(y − b)
Aturan rantai
dz/dt = fx·dx/dt + fy·dy/dt
Uji turunan kedua
D = fxxfyy − fxy²: D > 0, fxx > 0 minimum; D > 0, fxx < 0 maximum; D < 0 saddle
Integral lipat dua
∬R f dA = ∫ab∫g(x)h(x) f dy dx
Koordinat kutub
x = r cos θ, y = r sin θ, dA = r dr dθ
Metode
Untuk turunan parsial, anggap variabel lain sebagai konstanta dan pakai aturan satu variabel.
Untuk soal gradien hitung ∇f = (fx, fy) di titik itu; pakai |∇f| untuk kemiringan tercuram dan ∇f·u dengan vektor satuan u untuk turunan berarah.
Untuk ekstremum selesaikan fx = 0 dan fy = 0 bersama-sama, lalu klasifikasikan setiap titik dengan D = fxx·fyy − fxy².
Untuk integral lipat dua gambar daerahnya, pilih urutannya (atau koordinat kutub untuk cakram) agar batas dalam adalah kurva pembatas, dan integralkan bagian dalam lebih dulu.
Barisan & deret
Barisan aritmetika
aₙ = a₁ + (n − 1)d, Sₙ = n(a₁ + aₙ)/2
Barisan geometri
aₙ = a₁rⁿ⁻¹, Sₙ = a₁(1 − rⁿ)/(1 − r)
Deret geometri tak hingga
S = a₁/(1 − r), |r| < 1
Deret-p
Σ1/kᵖ converges only for p > 1
Uji rasio
L = lim |ak+1/ak|: L < 1 converges, L > 1 diverges
Jari-jari kekonvergenan
R = lim |ck/ck+1|
Polinom Taylor
Pₙ(x) = Σ f⁽ᵏ⁾(a)(x − a)ᵏ/k!
Deret Maclaurin
eˣ = Σxᵏ/k!, sin x = x − x³/3! + …, cos x = 1 − x²/2! + …, ln(1 + x) = x − x²/2 + …
Untuk jumlah pakai Sₙ = n(a₁ + aₙ)/2, Sₙ = a₁(1 − rⁿ)/(1 − r), atau S = a₁/(1 − r) bila |r| < 1, dengan a₁ suku pertama dari jumlah itu.
Untuk kekonvergenan: uji suku ke-n dulu, lalu bandingkan dengan Σ1/kᵖ atau deret geometri, dan pakai uji rasio atau akar untuk faktorial dan pangkat ke-k.
Untuk polinom Taylor daftarkan f(a), f′(a), f″(a), …, bagi turunan ke-k dengan k!, dan batasi galat dengan M·|x − a|ⁿ⁺¹/(n + 1)!.
Konvolusi & sistem LTI
Konvolusi diskret
y[n] = Σ x[k]·h[n − k]
Konvolusi kontinu
y(t) = ∫ x(τ)·h(t − τ) dτ
Panjang dan jumlah
Ly = Lx + Lh − 1, Σy = Σx·Σh
Awal, akhir, dan luas
t1 + t3 … t2 + t4, ∫y = ∫x·∫h
Undak ke e^(−at)u(t)
y(t) = (A/a)(1 − e−at)
Sistem orde satu
y′ + a·y = b·x → h(t) = b·e−atu(t)
Rekursi orde satu
y[n] = a·y[n − 1] + b·x[n] → h[n] = b·aⁿ
Sinusoida melalui h(t)
|H(jω)|, ∠H(jω); H(jω) = b/(a + jω)
Amplitudo deret Fourier
persegi ±A: 4A/(kπ), k ganjil; segitiga ±A: 8A/(π²k²), k ganjil; deretan pulsa: A·D dan (2A/(kπ))|sin kπD|
Metode
Buat sketsa kedua sinyal dan catat di mana masing-masing tidak nol.
Balikkan h dan geser: untuk setiap waktu keluaran, cari rentang tempat kedua sinyal tumpang tindih.
Kalikan dan jumlahkan (diskret) atau kalikan dan integralkan (kontinu) hanya pada tumpang tindih itu.
Periksa hasilnya: keluaran dimulai pada jumlah waktu-waktu awal, berakhir pada jumlah waktu-waktu akhir, dan luas atau jumlahnya adalah hasil kali luas atau jumlah masukan.
2Soal latihan
1.Persamaan diferensialSedang
Selesaikan y″ + 6y′ + 8y = 0 dengan y(0) = 2 dan y′(0) = 0. Cari y(0,5).
y″ + 6y′ + 8y = 0y(0) = 2y′(0) = 0
y(0.5) =
2.Persamaan diferensialSulit
Sebuah sistem memenuhi y″ + 4y′ + 29y = 29 untuk t ≥ 0, dimulai dari keadaan diam: y(0) = 0, y′(0) = 0. Cari y(1); sudut dalam radian.
y″ + 4y′ + 29y = 29y(0) = 0y′(0) = 0
y(1) =
3.Matriks & determinanSedang
Tentukan determinan det A dari matriks 3×3 A yang ditunjukkan.
A = [−1 0 4; 2 4 −5; 2 2 3]
det A =
4.Matriks & determinanSulit
Tentukan nilai eigen yang lebih besar λ dari matriks A yang ditunjukkan.
A = [4 6; −2 −3]
λ =
5.Vektor: hasil kali titik & silangSedang
Tentukan sudut θ antara vektor a = (−2, 5, 4) dan b = (−5, 4, 3), dalam derajat.
a = (−2, 5, 4)b = (−5, 4, 3)
θ = °
6.Vektor: hasil kali titik & silangSulit
Untuk a = (3, −4, 3) dan b = (3, 3, −5), tentukan komponen z (a × b)z dari hasil kali silang a × b.
a = (3, −4, 3)b = (3, 3, −5)
(a × b)z =
7.IntegralSedang
Hitung I = ∫03 ex dx.
f(x) = ex[0, 3]
I =
8.IntegralSulit
Tentukan luas A daerah yang dibatasi oleh y = 2x2 dan y = 2x.
y = 2x2y = 2x
A =
9.Kalkulus multivariabelSedang
Untuk f(x, y) = 3x²y³ − 2x², carilah laju perubahan maksimum f di titik (−2, 2), yaitu |∇f|.
f(x, y) = 3x²y³ − 2x²P = (−2, 2)
|∇f| =
10.Kalkulus multivariabelSulit
Integral I = ∫01,5 ∫y1,5 1/(1 + x²)² dx dy tidak dapat dikerjakan dengan urutan ini. Balik urutan integrasi dan hitunglah.
f = 1/(1 + x²)²0 ≤ y ≤ x ≤ 1,5
I =
11.Barisan & deretSedang
Tepat satu dari keempat deret divergen. Klik deret itu.
A: Σ 1/k⁴B: Σ 1/(k(k + 2))C: Σ (4/5)ᵏD: Σ (4/3)ᵏ
1A: Σ 1/k⁴
2B: Σ 1/(k(k + 2))
3C: Σ (4/5)ᵏ
4D: Σ (4/3)ᵏ
12.Barisan & deretSulit
f(x) = ln(1 + x) dihampiri oleh polinom Maclaurin berderajat 5 pada x = 0,5. Pakai batas galat Lagrange M·|x|ⁿ⁺¹/(n + 1)! dengan M = 5! = 120 untuk mencari galat terbesar yang mungkin |R₅|.
f(x) = ln(1 + x)n = 5x = 0,5M = 120
|R₅| =
13.Transformasi LaplaceSedang
F(s) = (3s + 7)/(s² + 4s + 3). Transformasi baliknya berbentuk f(t) = A·e−t + B·e−3t. Tentukan koefisien A dengan pecahan parsial.
F(s) = (3s + 7)/(s² + 4s + 3)
A =
14.Transformasi LaplaceSulit
Sebuah sistem memenuhi y″ + 9y′ + 18y = 36·u(t), dengan y(0) = 1 dan y′(0) = 0. Pada t = 0 diberikan masukan langkah u(t) = 5. Gunakan transformasi Laplace untuk mencari y(0,3).
Sinyal x(t) tidak nol hanya antara t = 1 s dan t = 3 s, dan h(t) hanya antara t = 1 s dan t = 3 s. Cari waktu tstart saat y(t) = x(t) ∗ h(t) dimulai.
x: 1 … 3 sh: 1 … 3 s
tstart = s
16.Konvolusi & sistem LTISulit
Suatu deretan pulsa memiliki tinggi 2, lebar pulsa 8 ms, dan periode 20 ms. Cari amplitudo c3 harmonisa nomor 3, pada 150 Hz.
A = 2τ = 8 msT = 20 ms
c3 =
3Larutan
1.Persamaan diferensial
Jawaban: y(0.5) = 1,201
Persamaan linear orde dua: untuk y″ + b·y′ + c·y = 0 coba y = ert: ini memberi persamaan karakteristik r² + b·r + c = 0. Dua akar real r₁ ≠ r₂ memberi y = A·er₁t + B·er₂t (redaman lebih); akar ganda r memberi y = (A + Bt)·ert (redaman kritis); akar kompleks −α ± jω memberi y = e−αt(A cos ωt + B sin ωt) (redaman kurang, berosilasi). Nilai awal y(0) dan y′(0) menentukan A dan B. Ditulis sebagai y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0, ωn adalah frekuensi alami dan ζ rasio redaman: ζ < 1 berosilasi. Dengan masukan konstan, y″ + by′ + cy = c·K, penyelesaiannya adalah nilai tunak K ditambah respons bebas.
Akar karakteristik
(r + 2)(r + 4) = 0 → r = −2, −4
Konstanta dari nilai awal
A + B = 2, −2A − 4B = 0
A = 4, B = −2
Hitung nilainya
y(0,5) = 4·e−1 + (−2)·e−2 = 1,201
Jawaban
y(0,5) = 1,201
2.Persamaan diferensial
Jawaban: y(1) = 1,014
Persamaan linear orde dua: untuk y″ + b·y′ + c·y = 0 coba y = ert: ini memberi persamaan karakteristik r² + b·r + c = 0. Dua akar real r₁ ≠ r₂ memberi y = A·er₁t + B·er₂t (redaman lebih); akar ganda r memberi y = (A + Bt)·ert (redaman kritis); akar kompleks −α ± jω memberi y = e−αt(A cos ωt + B sin ωt) (redaman kurang, berosilasi). Nilai awal y(0) dan y′(0) menentukan A dan B. Ditulis sebagai y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0, ωn adalah frekuensi alami dan ζ rasio redaman: ζ < 1 berosilasi. Dengan masukan konstan, y″ + by′ + cy = c·K, penyelesaiannya adalah nilai tunak K ditambah respons bebas.
Nilai tunak dan akar-akar
yss = 1, r = −2 ± 5j
Konstanta dari nilai awal
y(0) = 1 + A = 0 → A = −1
y′(0) = −2A + 5B = 0 → B = −0,4
Hitung nilainya
y(1) = 1·(1 − e−2(cos 5 + 0,4·sin 5)) = 1,014
Jawaban
y(1) = 1,014
3.Matriks & determinan
Jawaban: det A = −38
Matriks: determinan matriks 2×2 adalah ad − bc. Untuk 3×3, ekspansikan sepanjang satu baris: setiap entri dikali determinan matriks 2×2 yang tersisa setelah baris dan kolomnya dihapus, dengan tanda bergantian + − +. Nilai eigen λ memenuhi det(A − λI) = 0; untuk 2×2 itu adalah λ² − (trace)·λ + det = 0.
Minor 2×2 baris pertama
M₁₁ = 22, M₁₂ = 16, M₁₃ = −4
Ekspansi kofaktor
det A = (−1)·22 − 0·16 + 4·(−4) = −38
Jawaban
det A = −38
4.Matriks & determinan
Jawaban: λ = 1
Matriks: determinan matriks 2×2 adalah ad − bc. Untuk 3×3, ekspansikan sepanjang satu baris: setiap entri dikali determinan matriks 2×2 yang tersisa setelah baris dan kolomnya dihapus, dengan tanda bergantian + − +. Nilai eigen λ memenuhi det(A − λI) = 0; untuk 2×2 itu adalah λ² − (trace)·λ + det = 0.
Persamaan karakteristik
λ² − (1)λ + (0) = 0
Selesaikan
λ = (1 ± √(1))/2 → λ = 0, 1
λ = 1
Jawaban
λ = 1
5.Vektor: hasil kali titik & silang
Jawaban: θ = 27,69 °
Dot product:a·b = axbx + ayby + azbz = |a|·|b|·cos θ, a scalar. It gives the angle between two vectors, cos θ = a·b/(|a|·|b|), and it is zero when they are perpendicular. The scalar projection of a onto b is a·b/|b|, and a constant force F moving through a displacement d does work W = F·d.
Hasil kali titik
a·b = (−2)·(−5) + 5·4 + 4·3 = 42
Besar vektor
|a| = √((−2)² + 5² + 4²) = 6,708
|b| = √((−5)² + 4² + 3²) = 7,071
Sudut
cos θ = 42/(6,708·7,071) = 0,8854
θ = arccos(0,8854) = 27,69°
Jawaban
θ = 27,69°
6.Vektor: hasil kali titik & silang
Jawaban: (a × b)z = 21
Cross product:a × b = (aybz − azby, azbx − axbz, axby − aybx) is perpendicular to both vectors, and |a × b| = |a|·|b|·sin θ is the area of the parallelogram they span (the triangle has half of it). Order matters: b × a = −(a × b). The moment of a force F applied at point A about point O is MO = r × F, with r = A − O.
Hasil kali silang, komponen demi komponen
(a × b)x = aybz − azby = (−4)·(−5) − 3·3 = 11
(a × b)y = azbx − axbz = 3·3 − 3·(−5) = 24
(a × b)z = axby − aybx = 3·3 − (−4)·3 = 21
Komponen yang diminta
(a × b)z = 21
Jawaban
(a × b)z = 21
Periksa: a × b tegak lurus terhadap kedua vektor, jadi hasil kali titiknya dengan a dan dengan b adalah nol.
7.Integral
Jawaban: I = 19,09
Integral tentu: ∫ₐᵇ f(x) dx adalah luas bertanda antara grafik dan sumbu x dari a ke b. Cari antiturunan F (dengan F′ = f) dan hitung F(b) − F(a). Aturan pangkat: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1). Luas antara dua kurva adalah ∫(atas − bawah) dx.
Antiturunan
F(x) = ex/1
Substitusikan batasnya
I = (e3 − 1)/1 = (20,09 − 1)/1 = 19,09
Jawaban
I = 19,09
8.Integral
Jawaban: A = 0,3333
Integral tentu: ∫ₐᵇ f(x) dx adalah luas bertanda antara grafik dan sumbu x dari a ke b. Cari antiturunan F (dengan F′ = f) dan hitung F(b) − F(a). Aturan pangkat: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1). Luas antara dua kurva adalah ∫(atas − bawah) dx.
Titik potong
2x2 = 2x → x = 0, x = 1
Integralkan atas dikurangi bawah
A = [x2 − 0,6667x3]01 = 0,3333
Jawaban
A = 0,3333
9.Kalkulus multivariabel
Jawaban: |∇f| = 168,8
Gradien: ∇f = (fx, fy) menunjuk ke arah kenaikan tercuram, dan |∇f| adalah laju perubahan terbesar. Turunan berarah sepanjang arah v adalah Duf = ∇f·u dengan vektor satuan u = v/|v|. Bidang singgung di (a, b) adalah z = f(a, b) + fx(a, b)(x − a) + fy(a, b)(y − b); bidang ini memberi hampiran linear f di dekat titik itu. Aturan rantai: dz/dt = fx·dx/dt + fy·dy/dt.
Turunan parsial
fx = 6xy³ − 4x → fx(−2, 2) = −88
fy = 9x²y² → fy(−2, 2) = 144
Panjang gradien
|∇f| = √((−88)² + 144²) = 168,8
Jawaban
|∇f| = 168,8
10.Kalkulus multivariabel
Jawaban: I = 0,3462
Titik kritis dan integral lipat dua: titik kritis memiliki fx = fy = 0. Uji turunan kedua dengan D = fxxfyy − fxy²: D > 0 dan fxx > 0 adalah minimum lokal, D > 0 dan fxx < 0 maksimum lokal, D < 0 titik pelana, dan D = 0 tidak menentukan apa pun. Untuk integral lipat dua pada daerah umum, jadikan batas dalam sebagai kurva yang membatasi daerah; untuk cakram dan juring pakai koordinat kutub, x = r cos θ, y = r sin θ dan dA = r dr dθ (jangan lupa faktor r).
Daerah
0 ≤ y ≤ x, 0 ≤ x ≤ 1,5
Urutan terbalik
I = ∫01,5 ∫0x 1/(1 + x²)² dy dx = ∫01,5 x·1/(1 + x²)² dx
Substitusi u = x²
I = [−1/(2(1 + x²))]01,5 = 0,3462
Jawaban
I = 0,3462
11.Barisan & deret
Jawaban: D: Σ (4/3)ᵏ
Kekonvergenan: jika suku-sukunya tidak menuju 0, deret divergen (uji suku ke-n). Σ1/kᵖ konvergen hanya untuk p > 1, dan Σrᵏ hanya untuk |r| < 1. Bandingkan suatu deret dengan salah satunya bila suku-sukunya berperilaku seperti itu untuk k besar. Uji rasio: L = lim |ak+1/ak|; uji akar: L = lim |ak|1/k. L < 1 konvergen, L > 1 divergen, L = 1 tidak menentukan apa pun. Deret pangkat Σck(x − x₀)ᵏ konvergen untuk |x − x₀| < R dengan R = lim |ck/ck+1|; deret selang-seling dengan suku-suku yang menurun menuju 0 konvergen.
Uji setiap deret
A: Σ 1/k⁴ → Deret-p dengan p = 4 > 1: konvergen.
B: Σ 1/(k(k + 2)) → Lebih kecil dari 1/k²: konvergen menurut perbandingan.
C: Σ (4/5)ᵏ → Geometri dengan r = 4/5, |r| < 1: konvergen.
D: Σ (4/3)ᵏ → Geometri dengan r = 4/3 > 1: suku-sukunya membesar, jadi divergen.
Jawabannya
D: Σ (4/3)ᵏ
Jawaban
D: Σ (4/3)ᵏ
12.Barisan & deret
Jawaban: |R₅| = 0,002604
Polinom Taylor: di dekat x = a fungsi mulus didekati oleh Pₙ(x) = f(a) + f′(a)(x − a) + f″(a)(x − a)²/2! + … + f⁽ⁿ⁾(a)(x − a)ⁿ/n!; untuk a = 0 ini adalah polinom Maclaurin. Deret baku: eˣ = Σxᵏ/k!, sin x = x − x³/3! + x⁵/5! − …, cos x = 1 − x²/2! + x⁴/4! − …, ln(1 + x) = x − x²/2 + x³/3 − …, 1/(1 − x) = Σxᵏ. Batas galat Lagrange: |f(x) − Pₙ(x)| ≤ M·|x − a|ⁿ⁺¹/(n + 1)!, dengan M nilai terbesar |f⁽ⁿ⁺¹⁾| di antara a dan x.
Batas turunan
M = 5! = 120
Batas Lagrange
|R₅| ≤ 120·0,5⁶/6! = 0,002604
Jawaban
|R₅| = 0,002604
Galat sebenarnya lebih kecil: |f(0,5) − P₅(0,5)| = 0,001827.
13.Transformasi Laplace
Jawaban: A = 2
Transformasi Laplace: F(s) = ∫₀∞ f(t)·e−st dt mengubah turunan menjadi perkalian dengan s: ℒ{f′} = sF(s) − f(0), ℒ{f″} = s²F(s) − s·f(0) − f′(0). Pasangan baku: 1 ↔ 1/s, e−at ↔ 1/(s + a), t·e−at ↔ 1/(s + a)², sin ωt ↔ ω/(s² + ω²), cos ωt ↔ s/(s² + ω²), dan pergeseran s → s + σ mengalikan fungsi waktu dengan e−σt. Untuk membalik F(s) rasional, uraikan menjadi pecahan parsial: residu sebuah kutub tunggal p adalah A = [(s − p)·F(s)] pada s = p. Teorema nilai akhir: f(∞) = lims→0 s·F(s), hanya berlaku jika semua kutub s·F(s) berada di setengah bidang kiri. Teorema nilai awal: f(0⁺) = lims→∞ s·F(s).
Faktorkan penyebut
s² + 4s + 3 = (s + 1)(s + 3)
F(s) = A/(s + 1) + B/(s + 3)
Aturan tutup (cover-up)
Kalikan dengan (s + 1) dan masukkan s = −1: suku B lenyap.
A = (3s + 7)/(s + 3) |s = −1 = 4/2 = 2
Jawaban
A = 2
(B = 1, jadi f(t) = 2·e−t + e−3t)
14.Transformasi Laplace
Jawaban: y(0.3) = 4,169
Transformasi Laplace: F(s) = ∫₀∞ f(t)·e−st dt mengubah turunan menjadi perkalian dengan s: ℒ{f′} = sF(s) − f(0), ℒ{f″} = s²F(s) − s·f(0) − f′(0). Pasangan baku: 1 ↔ 1/s, e−at ↔ 1/(s + a), t·e−at ↔ 1/(s + a)², sin ωt ↔ ω/(s² + ω²), cos ωt ↔ s/(s² + ω²), dan pergeseran s → s + σ mengalikan fungsi waktu dengan e−σt. Untuk membalik F(s) rasional, uraikan menjadi pecahan parsial: residu sebuah kutub tunggal p adalah A = [(s − p)·F(s)] pada s = p. Teorema nilai akhir: f(∞) = lims→0 s·F(s), hanya berlaku jika semua kutub s·F(s) berada di setengah bidang kiri. Teorema nilai awal: f(0⁺) = lims→∞ s·F(s).
Transformasikan persamaannya
(s² + 9s + 18)·Y(s) = 1s + 9 + 180/s
Y(s) = (s² + 9s + 180)/(s(s + 3)(s + 6))
Pecahan parsial
A = 180/(3·6) = 10
B = 162/((−3)·3) = −18
C = 162/((−6)·(−3)) = 9
Hasil
y(t) = 10 − 18·e−3t + 9·e−6t
y(0,3) = 4,169
Jawaban
y(0,3) = 4,169
Periksa: y(0) = A + B + C = 1.
15.Konvolusi & sistem LTI
Jawaban: tstart = 2 s
Konvolusi kontinu: y(t) = ∫ x(τ)·h(t − τ) dτ. Balikkan h, geser ke posisi t, lalu integralkan hasil kali bagian-bagian yang tumpang tindih. Untuk sinyal kausal integralnya berjalan dari 0 sampai t. Hasil yang berguna: luas y sama dengan luas x dikali luas h; jika x berlangsung dari t₁ sampai t₂ dan h dari t₃ sampai t₄, maka y berlangsung dari t₁ + t₃ sampai t₂ + t₄. Untuk h(t) = e−atu(t) dan undak setinggi A, y(t) = (A/a)(1 − e−at).
Awal dan akhir
tstart = 1 + 1 = 2 s
tend = 3 + 3 = 6 s
Jawaban
tstart = 2 s
Jawaban
tstart = 2 s
16.Konvolusi & sistem LTI
Jawaban: c3 = 0,2495
Respons impuls dan deret Fourier: respons impuls h(t) menggambarkan sistem LTI sepenuhnya: untuk y′ + a·y = b·x responsnya h(t) = b·e−atu(t), dan untuk y[n] = a·y[n − 1] + b·x[n] responsnya h[n] = b·aⁿu[n]. Sinusoida cos ωt melewatinya dengan penguatan |H(jω)| dan fase ∠H(jω), dengan H adalah transformasi Fourier dari h. Sinyal periodik adalah jumlah harmonisa pada k/T: gelombang persegi ±A hanya memiliki harmonisa ganjil dengan amplitudo 4A/(kπ), gelombang segitiga dengan puncak A memiliki 8A/(π²k²), dan deretan pulsa setinggi A dengan siklus kerja D memiliki rata-rata A·D dan harmonisa (2A/(kπ))·|sin(kπD)|.