Kalkulator transformasi Laplace

Masukkan nilai anda. Jawapan dan penyelesaian lengkap dikemas kini semasa anda menaip.

Keputusan

F(s)6/(s + 2)³ + 20/(s² + 16) − 2(s + 1)/((s + 1)² + 9) + e−s·4/s
Rantau penumpuanRe(s) > 0

Cari transformasi Laplace bagi fungsi yang dibuat daripada sebutan biasa: kuasa t, eksponen, sin dan kos (dengan fasa), sinh dan cosh, fungsi langkah teranjak u(t − c) dan impuls δ(t − c). Kalkulator mentransformasikan setiap sebutan dengan jadual piawai dan teorem anjakan, menunjukkan entri yang digunakan, dan memberikan F(s) dengan rantau penumpuannya.

Penyelesaian langkah demi langkah

Transformasikan setiap sebutan

L{3t2·e−2t} → 6/(s + 2)³
L{5sin(4t)} → 20/(s² + 16)
L{−2e−t·cos(3t)} → −2(s + 1)/((s + 1)² + 9)
L{4u(t − 1)} → e−s·4/s

Entri jadual yang digunakan

L{tneat} = n!/(s − a)n+1
L{eat sin ωt} = ω/((s − a)² + ω²)
L{eat cos ωt} = (s − a)/((s − a)² + ω²)
L{g(t)·u(t − c)} = e−cs·L{g(t + c)}

Tambahkan transformasi (kelinearan)

F(s) = 6/(s + 2)³ + 20/(s² + 16) − 2(s + 1)/((s + 1)² + 9) + e−s·4/s

Cara mencari transformasi Laplace dengan jadual

  1. Bahagikan f(t) kepada hasil tambah sebutan; transformasi Laplace adalah linear.
  2. Gunakan pasangan asas: L{tⁿ} = n!/sⁿ⁺¹, L{sin ωt} = ω/(s² + ω²) dan L{cos ωt} = s/(s² + ω²).
  3. Pendaraban dengan e^(at) menganjakkan s: L{e^(at) f(t)} = F(s − a).
  4. Sebutan tertunda g(t)·u(t − c) ditransformasikan kepada e^(−cs)·L{g(t + c)}.
  5. Tambahkan transformasi sebutan; F(s) wujud untuk Re(s) lebih besar daripada eksponen terbesar a.

Soalan dan jawapan

Bagaimanakah saya menaip f(t)?

Contohnya 3t^2 e^(-2t) + 5sin(4t) - 2e^(-t)cos(3t) + 4u(t-1). Gunakan ^ untuk kuasa, e^(at) atau exp(at) untuk eksponen, u(t-c) untuk langkah dan δ(t-c) atau delta(t-c) untuk impuls. Fasa dibenarkan, seperti dalam sin(2t + 1).

Apakah perbezaan antara t·u(t − 1) dan (t − 1)·u(t − 1)?

Yang kedua ialah satah condong tertunda dan ditransformasikan kepada e^(−s)/s². Yang pertama ialah t·u(t − 1) = ((t − 1) + 1)·u(t − 1), yang ditransformasikan kepada e^(−s)(1/s² + 1/s). Kalkulator mengendalikan kedua-duanya dengan menulis g(t + c).

Bagaimanakah t·sin(ωt) dan t·cos(ωt) ditransformasikan?

Melalui L{tⁿ e^(jωt)} = n!/(s − jω)ⁿ⁺¹: bahagian khayal memberikan sin dan bahagian nyata memberikan kos, contohnya L{t sin ωt} = 2ωs/(s² + ω²)².

Apakah rantau penumpuan?

Nilai s yang kamiran transformasi menumpu: Re(s) lebih besar daripada kadar pertumbuhan terbesar dalam f(t). Untuk e^(3t) itu ialah Re(s) > 3.

Bolehkah saya memasukkan hasil darab dua sin?

Tidak secara terus. Tulis semula dahulu dengan identiti hasil darab-kepada-hasil tambah, contohnya sin(at)·cos(bt) = ½[sin((a + b)t) + sin((a − b)t)].

Cuba sendiri

Berlatih Transformasi Laplace

Kalkulator memberikan jawapan. Dalam peperiksaan anda memerlukan kaedah: berlatihlah dengan soalan baharu, petunjuk dan penyelesaian lengkap.

</> Benamkan

Percuma untuk guru dan sekolah: tampal kod ini di halaman kursus, LMS atau laman web anda. Pelajar boleh menggunakan kalkulator dan penyelesaian langkah demi langkahnya tanpa akaun.

Lebih banyak kalkulator