• 締切済み

畳み込み積分について

こんにちわ。いまラプラス変換で迷っています。 困っているところはある関数の2乗についてです。 g(t)=B*(1-e^-at)なんですが、このg(t)の2乗のラプラス変換です。 つまりL[g(t)^2]です。たぶんこれはB^2{1-2e^(-at)+e^(-2at)}となりラプラス変換したらB^2*{1/s-1/(s+a)+1/(s+2a)}になると思うんです。 g(t)のラプラス変換はG(s)=B*1/s+aですよね。なのでG^2(s)=B^2/(a+s)^2となり上の答えと違うようになるんですが何ぜでしょうか。 出来るだけ詳しく説明していただけますでしょうか。 よろしくお願いいたします。

みんなの回答

  • info22
  • ベストアンサー率55% (2225/4034)
回答No.2

>G(s)=B*1/s+aですよね 間違いです。 G(s)=Ba/{s(s+a)} です。 >B^2*{1/s-1/(s+a)+1/(s+2a)} これも間違いです。 L{g(t)^2}=B^2*{1/s -2/(s+a) + 1/(s+2a)} です。 畳み込みは L{g(t)^2}=G(s)*G(s)=∫[σ-j∞,σ+j∞] G(s-z)G(z)dz で定義されます。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。
  • Tacosan
  • ベストアンサー率23% (3656/15482)
回答No.1

L[f(t) g(t)] = L[f(t)] * L[g(t)] (右辺の * は畳み込み) じゃなかったっけ?

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

関連するQ&A

  • ラプラス変換を求めたい

    次の二つのラプラス変換を求めたいのですが (1)  (t^2)(e^3t)sin2t (2)  (t^2)(e^2t)+∫(τ^2)cos3(t-τ)dτ (積分範囲は0~τ) (1)は L[f*g]=L[f][g] を使い L[t^2]L[(e^3t)sin2t]にして、ラプラスの変換の公式? L[t^n]=n!/s^n+1 L[(e^at)sinωt]=ω/(s-a)^2+ω^2 を使い解いたのですが答えが合いませんでした。 (2)は 前部分(t^2)(e^2t)は 2/(s-3)^3で合っているのですが、後ろ部分のラプラス変換がよく分かりませんでした。 ちなみに答えは (1) 4{3(s-3)^2-4}/{(s-3)^2+4}^3 (2) 2/(s-2)^3 + (2/s^3)(s/s^2+9) となるはずなのですが… どなたか解説・アドバイス、よろしくお願いします。

  • 畳み込み積分

    次の式 [ { A・exp(-αt)・sin(ωt) +B・exp(-αt)・cos(ωt) }・δ(t) ] * E(t) を計算すると答えはB・E(t)となるようなのですが、その途中経過がよく分かりません。ただし、*は畳み込み積分を表し、δ(t)はデルタ関数、A、B、α、ωは定数です。 誰か教えてください。お願いします。

  • 畳み込み積分のラプラス変換

    畳み込み積分      f * g = ∫[0,t] f(τ) g(t-τ) dτ のラプラス変換が式      L[f * g] = L[f(t)]L[g(t)] の性質を満たすことを示そう。 L[f * g] = ∫[0,∞] (f * g) e^(-st) dt      = ∫[0,∞] {∫[0,t] f(τ) g(t-τ) dτ} e^(-st) dt     ←ここから      = ∫[0,∞] f(τ) {∫[τ,∞] g(t-τ) e^(-st) dt } dτ      = ∫[0,∞] f(τ) {∫[0,∞] g(u) e^{-s(u+τ)} du } dτ   ←ここまで      : (これ以降は理解できました)      = L[f(t)]L[g(t)] ・・・という例が本に載っています。 途中をどうやって計算しているのかが分かりません。 自分で考えてみますと、      = ∫[0,∞] {∫[0,t] f(τ) g(t-τ) dτ} e^(-st) dt      = ∫[0,∞] f(τ) {∫[τ,∞] g(t-τ) e^(-st) dt } dτ の間は、内側と外側の積分を交換したみたいですね。 ただ、その際に      ∫[0,t]が外側に行って∫[0,∞]      ∫[0,∞] が内側に行って{∫[τ,∞] に変換されています。ここがまず分かりません。 次に      = ∫[0,∞] f(τ) {∫[τ,∞] g(t-τ) e^(-st) dt } dτ      = ∫[0,∞] f(τ) {∫[0,∞] g(u) e^{-s(u+τ)} du } dτ の間は      u = t-τ と置いて、      t = u+τ とも置いているようです。 でも、それらを適用しただけだと      = ∫[0,∞] f(τ) {∫[τ,∞] g(u) e^{-s(u+τ)} du } dτ と、∫[τ,∞]の開始点はτのままになってしまいますよね? なぜ、0になってしまったのでしょうか? 多変数の微積分のところで二つの積分を重積分にするのをやりましたが、すっかり忘れました。 復習の意味も込めて教えてください。お願いします。

  • ラプラス変換

    こんにちは。 物理学のほうに質問していたんですがこちらのほうが回答が得られると思い再度質問しています。 聞きたいことはm*d^2y/dt^2=A*g^2(t)のラプラス変換です(g^2(t)はg(t)の2乗ということです)。そこでわからないのはg(t)の2乗のラプラス変換はどうなるかということです。 詳しく言うと変換するとms^2Y(s)=A*G^2(s)+BとなるとおもいますがこのBの部分がどうなるかということです。 回答よろしくお願いいたします。

  • ラプラス逆変換

    次の関数のラプラス逆変換を求めよ。 s / { (s-1)^3 } 模範解答 s / { (s-1)^3 } = 1/{ (s-1)^3 } + 1/{ (s-1)^2 } と展開できる。 L^(-1) [ 2/(s^3) ] = t^2 L^(-1) [ 1/(s^2) ] = t などを用いれば、 L^(-1) [ s / { (s-1)^3 } ] = L^(-1) [ 1/{ (s-1)^3 } + 1/{ (s-1)^2 } ]     ←ここから = (t^2)/2 * e^t + te^t                ←ここまでが分かりません = (t/2 + 1) * te^t ・・・と本に書いてあります。 L^(-1) [ 1/{ (s-1)^3 } + 1/{ (s-1)^2 } ] から = (t^2)/2 * e^t + te^t になるまでの過程を教えてください。 L^(-1) [ 1/{ (s-1)^2 } ] の方は L^(-1) [ 1/{ (s-a)^2 } ] = te^(at) という問題があったので、そちらを使います。 ただ、L^(-1) [ 1/{ (s-1)^3 } ] はどれとどれの公式を使うのか分かりません。 特に3乗の部分が・・・それらも含めて教えてください。お願いします。

  • ラプラス変換について

    ラプラス変換について 1+(1/2)e^(t/2)をラプラス変換したいのですが、答えが(3S+1)/(S(2S+1))になっていました。 計算をしてみたのですが、公式ではe^(at)=1/(S-a)の為、 1/S+1/2(1/(S-(1/2)))になり、最終的には(3S-1)/(S(2S-1))になってしまいます。 よろしくお願いいたします。

  • e^atのラプラス変換について

    e^atのラプラス変換について疑問があるので教えてください。 ∫e^at×e^-st・dt =∫e^-(s-a)t・dt となりますが、 eの指数部である -(s-a)t は必ずマイナスになるのでしょうか? たとえば、(a-s)t とすると答えが変わると思います。

  • ラプラス変換が可能な範囲とは

    関数 f(t)=Aexp{-at} をラプラス変換せよ。 という問題が出されれば、 L{f(t)}=A/(s+a) と皆さん答えられると思うのですが、ここで 「ラプラス変換可能な範囲を答えよ。」 という漠然とした問題が出されたとき、 一般的にはどのように答えれば良いのでしょうか。 tの範囲を答えれば良いのか、 或いはsの範囲を答えれば良いのかも分かりません。 私の未熟さが諸に出る質問ですが、ご教授願います。

  • 逆フーリエ変換

    解き方がわからない問題があります。 どなたかご指導お願いします。 次の関数のラプラス逆変換を求めよ。 2/(s^2+s+1/2) *参考表* f(t)    L(t) 1     1/s t     1/s^2 t^2    2/s^3 e^at    1/(s-a) cosωt   s/(s^2+ω^2) sinωt   ω/(s^2+ω-2) coshat   s/(s^2-ω^2) sinhat   a/(s^2-ω^2) e^at*cosωt (s-a)/{(s-a)^2+ω^2)} e^at*sinωt ω/{(s-a)^2+ω^2)

  • ラプラス変換について

    ラプラス変換についてです 時間遅延の式?を使うと L{(t-2)^2}=e^(-2s)L{t^2}=2e^(-2s)/s^3 だと思うのですが L{2(t-2)^2}だと答えはどう変わりますか?

このQ&Aのポイント
  • 部屋の掃除中に見つけたマンガに夢中になり、主人公の服装の系統や種類、ファッションの名称を知りたいです。
  • 群咲舞衣というキャラクターの服装について詳しい情報や似たような画像があれば教えてください。
  • 質問内容をまとめると、マンガのキャラクターのファッションについての知識を求めています。
回答を見る