Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ ПО ТЕМЕ 7.2. ОПЕРАЦИОННОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ.pdf
Скачиваний:
16
Добавлен:
18.04.2015
Размер:
600.22 Кб
Скачать

Задача 1

По данному графику оригинала (рис. 1) найти изображение. f (t)

 

 

1

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

a

2a

 

 

 

Рис. 1.

 

 

 

 

 

Справочный материал

 

Свойство линейности

 

 

 

 

 

Если

 

 

 

 

f1(t)F1(p) и

f2 (t)F2 (p), то

 

 

 

 

 

 

 

 

F1(p)+ c2

F2 (p).

 

c1 f1(t)+ c2 f2 (t)c1

 

 

 

 

 

 

Теорема запаздывания

 

 

 

 

 

Если

 

> 0 , то

 

 

 

f (t)F(p), τ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (t τ) σ(t τ)F(p) eτ p ,

 

 

 

 

 

 

где σ(t τ)= 1,

t τ - обобщенная единичная функция.

 

0,

t <τ

 

 

 

 

 

Решение задачи

a)f (t)= 0 при t < 0 .

b)f (t)=1 при t (0, a).

c)При t (a, 2a) составим уравнение прямой, проходящей через точки (a;1) и (2a; 0)

4

t 2a

=

f (t)0

, или

f (t)=

2a t

.

a 2a

1 0

 

 

 

 

a

d)f (t)= 0 при t > 2a .

Таким образом,

f (t)=

0, t < 0

1, 0 < t < a

2a t , a < t < 2a . a

0, t > 2a

 

Теперь

запишем

функцию

f (t)

одним аналитическим

выражением, используя функции Хевисайда σ(t) и σ(t τ):

 

f (t)=1 σ(t)1 σ(t a)+

2a t

σ(t a)

2a t

σ(t 2a).

a

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Преобразуем

функцию

 

2a t

 

так,

чтобы ее можно было

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(t a):

рассматривать

как

функцию

аргумента

 

2a t

= −

t 2a

= −

(t a)a

= −

t a

+1. Тогда

 

 

 

a

 

a

 

 

a

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(t)=σ(t)σ(t a)(t a a) σ(t a)+σ(t a)+

+t a2a σ(t 2a)=σ(t)t a a σ(t a)+ t a2a σ(t 2a).

1

1

 

Поскольку σ(t)

 

, а t σ(t)

 

, то по теореме

p

p2

 

запаздывания и свойству линейности изображение для f (t) будет равно

F (p)=

1

1

eap +

1

e2ap .

p

ap2

ap2

 

 

 

 

5

Соседние файлы в предмете Высшая математика