เครื่องคำนวณการแปลงลาปลาซ

กรอกค่าของคุณ คำตอบและวิธีทำฉบับเต็มจะอัปเดตขณะที่คุณพิมพ์

ผลลัพธ์

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

หาการแปลงลาปลาซของฟังก์ชันที่ประกอบด้วยพจน์ทั่วไป ได้แก่ กำลังของ t เอกซ์โพเนนเชียล ไซน์และโคไซน์ (มีเฟส) sinh และ cosh ฟังก์ชันขั้นที่เลื่อน u(t − c) และอิมพัลส์ δ(t − c) เครื่องคำนวณแปลงแต่ละพจน์ด้วยตารางมาตรฐานและทฤษฎีบทการเลื่อน แสดงรายการที่ใช้ และให้ F(s) พร้อมบริเวณการลู่เข้า

เฉลยทีละขั้นตอน

แปลงแต่ละพจน์

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

รายการในตารางที่ใช้

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)}

บวกผลการแปลง (ความเป็นเชิงเส้น)

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

วิธีหาการแปลงลาปลาซด้วยตาราง

  1. แยก f(t) เป็นผลรวมของพจน์ การแปลงลาปลาซเป็นเชิงเส้น
  2. ใช้คู่พื้นฐาน: L{tⁿ} = n!/sⁿ⁺¹, L{sin ωt} = ω/(s² + ω²) และ L{cos ωt} = s/(s² + ω²)
  3. การคูณด้วย e^(at) เลื่อน s: L{e^(at) f(t)} = F(s − a)
  4. พจน์ที่เลื่อนเวลา g(t)·u(t − c) แปลงเป็น e^(−cs)·L{g(t + c)}
  5. บวกผลการแปลงของแต่ละพจน์ F(s) มีค่าเมื่อ Re(s) มากกว่าเลขชี้กำลัง a ที่มากที่สุด

คำถามและคำตอบ

พิมพ์ f(t) อย่างไร

ตัวอย่างเช่น 3t^2 e^(-2t) + 5sin(4t) - 2e^(-t)cos(3t) + 4u(t-1) ใช้ ^ สำหรับกำลัง e^(at) หรือ exp(at) สำหรับเอกซ์โพเนนเชียล u(t-c) สำหรับฟังก์ชันขั้น และ δ(t-c) หรือ delta(t-c) สำหรับอิมพัลส์ ใส่เฟสได้ เช่น sin(2t + 1)

t·u(t − 1) กับ (t − 1)·u(t − 1) ต่างกันอย่างไร

ตัวหลังคือฟังก์ชันทางลาดที่เลื่อนเวลา และแปลงเป็น e^(−s)/s² ส่วนตัวแรก t·u(t − 1) = ((t − 1) + 1)·u(t − 1) แปลงเป็น e^(−s)(1/s² + 1/s) เครื่องคำนวณจัดการทั้งสองแบบด้วยการเขียน g(t + c)

t·sin(ωt) และ t·cos(ωt) แปลงอย่างไร

ผ่าน L{tⁿ e^(jωt)} = n!/(s − jω)ⁿ⁺¹: ส่วนจินตภาพให้ไซน์และส่วนจริงให้โคไซน์ เช่น L{t sin ωt} = 2ωs/(s² + ω²)²

บริเวณการลู่เข้าคืออะไร

ค่าของ s ที่ทำให้ปริพันธ์การแปลงลู่เข้า: Re(s) มากกว่าอัตราการเติบโตสูงสุดใน f(t) สำหรับ e^(3t) คือ Re(s) > 3

ป้อนผลคูณของไซน์สองตัวได้หรือไม่

ป้อนโดยตรงไม่ได้ ให้เขียนใหม่ด้วยเอกลักษณ์ผลคูณเป็นผลบวกก่อน เช่น sin(at)·cos(bt) = ½[sin((a + b)t) + sin((a − b)t)]

ลองทำเอง

ฝึกการแปลงลาปลาซ

เครื่องคำนวณให้คำตอบ แต่ในการสอบคุณต้องมีวิธีทำ จึงควรฝึกกับโจทย์ใหม่ คำใบ้ และเฉลยละเอียด

</> ฝัง

ฟรีสำหรับครูและโรงเรียน: วางโค้ดนี้ในหน้ารายวิชา LMS หรือเว็บไซต์ของคุณ นักศึกษาใช้เครื่องคำนวณและวิธีทำทีละขั้นได้โดยไม่ต้องมีบัญชี

เครื่องคำนวณอื่น ๆ