• ベストアンサー

合成積

合成積を用いた問題がわかりません sの2乗/(sの二乗+4)の二乗 上の関数のラプラス逆変換を合成積を用いて求めよという問題がわかりません s^2/(s^2+4)^2=s/(s^2+4)*s/(s^2+4) L^(-1)[s/(s^2+4)*s/(s^2+4)]=cos2t*cos2t ここまで計算したのですがこのあとどうすればいいのかわかりません 解説をお願いします

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • info22_
  • ベストアンサー率67% (2650/3922)
回答No.1

積は「・」を使い、畳み込みの「*」と区別し混用しないこと。 s^2/(s^2+4)^2=(s/(s^2+4))・(s/(s^2+4)) L^(-1)[s/(s^2+4)]=cos(2t) であるから L^(-1)[s/(s^2+4)・s/(s^2+4)]=cos2t*cos2t ← 畳み込み(Convolution) =∫(0,t)cos(2(t-τ))cos(2τ)dτ =(1/2)∫(0,t){cos(2t)+cos(4τ-2t)}dτ =(1/2)[τcos(2t)+(1/4)sin(4τ-2t)][0,t] =(1/2)tcos(2t)+(1/4)sin(2t)

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

  • 合成積の微分について

    テストの過去問題で d/dt(f(t)*g(t))=g'(t)*f(t)+g(0)f(t) を両辺のラプラス変換を計算する事により示せ. ここで g'(t)=d/dt(g(t)), で * は合成積(たたみ込み積分)を意味します.という問題があるのですが,右辺はおそらく計算できたのですが,左辺の合成積の微分をどう計算していいのかわかりません. d/dt(f(t)*g(t)) の計算もしくはこのラプラス変換の仕方がわかる方は,ご指導お願いします. よろしくお願いします.

  • ラプラス変換の合成積について

    ラプラス変換の合成積(たたみ込み)についての質問です。 今回の質問では合成積の可換法則についてで、   f*g=g*f  です。 ここで、gを矩形関数の場合を考えています。 合成積を計算する場合に関数をt-τかτに置き換えて積分するのですが, 矩形関数では関数の変数がないので、積分の際にfの変数の置き換えにt-τかτを選べると思います。 ただ単にg=1などならfの変数をt-τにしてもtにしても同じ結果になりました。 このとき、矩形関数だと積分範囲がある値からある値まで決まってしまい, t-τの場合はtが残り、τの場合はtが残らないと思うのです。 これでは結果が変わってしまうのではと,思いました。 私のやり方が違うのでしょうか?どうでしょうか? あまり詳細に書けず、すみません。

  • ラプラス変換の合成積

    sint/tをラプラス変換したいのですが合成積を用いてとかなければいかないのでしょうか? 考え方がわからないのですか? どなたか、導き方をよろしくお願いします。 最終的にはπ/2-tan-1になると思われます。 また、合成積に詳しいサイトがあればよろしくお願いします。

  • 合成積の式にフーリエ変換の関数を代入可能ですか?

    (f*g)(t) = ∫[-∞,∞] f(s) g(t-s) ds のf(s)とg(t-s)の部分にフーリエ変換の関数F(s)とG(k-s)を代入できますか? 定義を二つ書きます: ・フーリエ変換の式 F(k) = ∫[∞,-∞] f(t) exp^(-ikt) dt (式5.26) 関数F(k)は非周期関数f(t)のフーリエ変換と呼ばれ、(式5.26)はフーリエ変換を計算する式である。 ・合成積 区分的に滑らかで絶対可積分である2つの関数f(t), g(t)が与えられたとき、f(t)とg(t)の合成積(または、たたみこみ)を (f*g)(t) = ∫[∞,-∞] f(s) g(t-s) ds (式6.28) によって定義する。この式の左辺では、f*gが1つの関数の名前であることをはっきり示すために括弧で括ってあり、合成積はtの関数なので(t)と書いてある。 ・・・上記二つの式を踏まえて、 (F*G)(t) = ∫[∞,-∞] F(s) G(k-s) ds (式6.28)' と代入できますか?

  • ラプラス逆変換について

    ラプラス逆変換について (0.1s+0.9)/(s^2+3.24) のラプラス逆変換を教えてください。 大学の講義で、ラプラス変換のやり方は習ったんですけど、逆変換のやり方を習ってないのに、問題を解けるようにしておいてくださいと言われました。 全く分らないので解説をお願いします。 ちなみに、答えは、 0.1cos1.8t+0.5sin1.8t だそうです。

  • 『たたみこみ』の逆ラプラス変換

    ”たたみこみ”で逆ラプラス変換の問題を解くものなのですが、 いまいち”たたみこみ”の活用法がわかりません。  S^2/{(S^2+4)^2} という問題で、これを部分分数分解して逆ラプラス変換すると、  (1/2)t・cos2t+(1/4)t・sin2t となる筈(苦)なのですが。 どうも問題を”たたみこみ”で解くことが出来ないのです。  L[cos2t]=S/(S^2+4) という関係式を使うのか、と感じてはいるのですが、そこで止まってしまいます。 ”たたみこみ”について熟知(?)していらっしゃる方々、御回答お願いします。

  • (1)次の行列の積を計算せよ。

    (1)次の行列の積を計算せよ。 (cos2θ1 sin2θ1 (cos2θ2 sin2θ2 sin2θ1 -cos2θ1) sin2θ2 -cos2θ2) (2)平行でない弐hンの直線L1、L2を交角がθになるように平面上に配置する。T1,T2をそれぞれL1,L2に関する平面上の対称変換とするとき、T1○T2及びT2○T1はどのような変換になるか述べよ。 全くわかりません。教えてください。

  • 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。

  • 導関数のラプラス変換について

    導関数のラプラス変換について f(t)の導関数は、L(s)にsを掛けたものにおきかえられる。 ちょっと意味が分りません。 分りやすい解説をお願いします。

  • フーリエ変換 合成積

    こんにちは^^ フーリエ変換の合成積についての質問です! f(x)=1 (0≦x<T) , 0 (x<0,T≦x) g(x)=1 (-T≦x≦0) , 0 (x<-T,0≦x) f、gの合成積hを求めよという問題についてです。 合成積の公式は h(x)=∫[-∞,∞]f(x-t)g(t)dt というものですよね? 回答には場合分けをして考えてあり、 ∫[-T+x,0]dt (0≦x<T) ∫[-T,x]dt (-T≦x<0) 0 (x<-T,T≦x) と書かれています。この積分範囲はどのようにして決められているのか教えてください! よろしくお願いいたします。