ベストアンサー 導関数のラプラス変換について 2010/10/17 11:47 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。 みんなの回答 (3) 専門家の回答 質問者が選んだベストアンサー ベストアンサー alice_44 ベストアンサー率44% (2109/4759) 2010/10/18 02:12 回答No.3 じゃ、ミスプリだね。 L(f) という書き方と L(s) という書き方は、明らかに相容れない。 L( ) の括弧に何を入れるんだか、解ってる? 普段 L(f) と書いてて、今回だけ F(s) と書こうとしたが、 間違って L(s) としてしまった …というのも、 なんだかなな話だけれども。 質問者 お礼 2010/10/18 21:57 ありがとうございました。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 その他の回答 (2) alice_44 ベストアンサー率44% (2109/4759) 2010/10/17 23:50 回答No.2 その教科書は、f(t) のラプラス変換のことを、 Laplas[ f(t) ] = L(s) と書いてるんじゃないの? 質問者 お礼 2010/10/18 00:25 いいえ。 いつもはL(f)と書いています。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 carvelo ベストアンサー率49% (49/99) 2010/10/17 12:06 回答No.1 f(t)のラプラス変換をL(f(t))=F(s)とすると L(df/dt)=sF(s)-f(0) となります(定義にしたがって計算すれば確かめられます). ですから,初期値が0であれば L(df/dt)=sF(s) のようになり,f(t)の導関数のラプラス変換はf(t)のラプラス変換ににsを掛けたものになります. 質問者 お礼 2010/10/17 12:37 L(s)=1じゃないでしょうか? L(s)とF(s)は同じ意味なんでしょうか? L(s)は教科書の記述ミスでしょうか? 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育数学・算数 関連するQ&A デルタ関数のラプラス変換について。 デルタ関数の1階微分した関数のラプラス変換について教えてください。 L【dδ(t)/dt】についてです。 f(t)をラプラス変換したものをF(s)として。 L【dδ(t)/dt】=s-δ(0)・・・(*) になります。 ここで、δ(0) の部分なんですが。 デルタ関数だと t≠0 のとき δ(t)=0 t=0 のとき δ(0)=∞ になるので、s-δ(0)=∞ になってしまいます。 どう考えればいいでしょうか。 ご存知のかた教えてください。よろしくおねがいします。 波形からラプラス変換を求める 画像の波形から、 ・時間関数f(t)のラプラス変換F(s) ・f(t)が周期4kで無限に繰り返す時間関数のラプラス変換f∞(s) を求めよ という問題なのですが、テキストに波形や類題がなく、解けません。 どのようにして波形からラプラス変換を求められるのか、解き方や途中式など解説をお願いします。 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。 天文学のお話。日本ではどのように考えられていた? OKWAVE コラム 分数関数の逆ラプラス変換 皆さんよろしくお願いいたします。 ラプラス変換可能な原関数をf(t)、g(t)とし、 像関数をF(s)、G(s)とすると以下は成り立つのでしょうか。 L-1[F(s)/G(s)]=L^-1[F(s)]/L^-1[G(s)]=f(t)/g(t) 教科書に掲載されている分数関数の逆ラプラス変換は、 以下1~3の部分分数分解して解く方法が主ですが、 単純に上記が成り立つのか疑問です。 1.部分分数分解して解く方法 2.線形、合成、移動、微分などの基本法則と予め分かっている変換則から解く方法 3.ブロムィッチ積分から留数で解く方法 ラプラス変換 ラプラス変換についての質問です。 L[f(t)]=F(s) のとき、 L[1/3*f(t)]=1/3*F(s) は成り立つでしょうか。 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。 デルタ関数のラプラス変換 最近、学校でステップ関数とインパルス関数(デルタ関数)のラプラス変換を学びましたが、計算法がいまいちよく分かりません。 そこで、非常に基本的な質問ですが、a>0の時、f(t)=u(t-a)とf(t)=δ(t-a)の場合について、ラプラス変換を施して変換対を求める過程を詳しく教えていただきたく存じます。 指数関数の逆ラプラス変換を教えてください F(s) = exp(-k*√s)/s^2 の逆ラプラス変換について手順も含めご教示ください。 上式の逆ラプラス変換を解くため、 以下の公式を使用して解けないか模索していますがうまくいきません。 下記以外の公式による方法でもよいですが、その場合は公式についてもご教示ください。 よろしくお願いいたします。 L^(-1)[exp(-k√s)/s]=erfc( k/(2√t) ) F(s)/s=L[∫_{0→t} f(t) dt] を使ってできないか試みてますが、 余誤差関数erfc()または,公式erfc(y)=1-erf(y)で変換した誤差関数の積分が出来ずに躓きました。 ラプラス変換の「s」とは? 皆さんこんにちは。 解らないことがありましたので質問させていただきます。 今、学校で「ラプラス変換」を使って微分方程式を解いています。 「ラプラス変換は、L[f(t)]=F(s)という操作のことをいって、 微分方程式を解く際には最終的にsの関数を逆変換してtの関数に戻すから、 sとは何か?については何も気にしないで計算を進めて欲しい。」 と、先生から説明されたのですが、どうしても自分の性格上納得がいかないのです。 この「s」って一体何なのでしょう?ネットを使ってかなり調べたのですが、 詳しい説明をされている場所に辿り着くことはできませんでした。 「複素数」だということは解ったのですが・・・・・・ 明確な意味を教えていただきたいな、と思います。 ちなみに高専4年生です。 あまり難しすぎる説明はもしかしたら理解できないかもしれません。申し訳ありません;; それでは、ご教示よろしくお願い致します。 ラプラス変換について 1.ラプラス変換Y(s)の求め方を教えて下さ い。 (1) y(t) = 10 + 5t (2) y(t) = 5e^-t ー e^-5t (3) y(t) = Asinat + Bcosbt 2.ラプラス変換して、伝達関数G(S) (X(S)/F (s))の求め方を教えて下さい。初期値 は0です。 (1) 2x(t) +10dx(t)/dt=f(t) (2) x(t) +1/5∫x(t)dt=f(t) (3) 2d^2 x(t)/dt^2 +10dx(t)/dt +5x(t)=f (t) 3.逆ラプラス変換のやり方を教えて下さ い。 (1) F(s)=17s/(2sー1)(s^2 +4) (2) F(s)=2s+5/s^2+4s+13 (3) F(s)=1/(sー1)^3 以上教えていただけないでしょうか? ラプラス変換 f(t)=t^2 cos(t+5) のラプラス変換をするときにおいてです。 x=t+5とすると、 f(x-5)=(x-5)^2 cos(x) [t:0→∞のときx:5→∞] なので、 F(s)=(-1)^2 {d^2/ds^2}L[cos(x)]・・・ ~s領域値導関数~ にはならないですよね? 疑問点は[x:5→∞]の部分なんですが・・・ 何かアドバイスをお願いします。 ラプラス変換 次の関数のラプラス変換を求めよという問題を教えてください。 f(x)={1:0<t<T 0:t<0,T<t } という問題です。 時間推移則を適用するのですが、教科書を見ても少ししか説明が書いてなくいまいち、ぱっとわかりません。 解答は、f(x)=u(t)-u(t-T) 時間推移則より L[u(t-T)]=e^(-Ts)・1/s F(s)=1/s - {e^(-Ts)}/s={1-e^(-Ts)}/s 日本史の転換点?:赤穂浪士、池田屋事件、禁門の変に見る武士の忠義と正義 OKWAVE コラム ラプラス変換 (x1(t))'=-x1(t)+x2(t) (x2(t))'=-x2(t)+u(t) という問題で、初期値 x1(t)=x2(t)=0 ここで、 2 (0<=t<=1) u(t)= -1 (1<=t<=2) 0 ( t>=2 ) このときの応答x1(t)を求めよ。 但し、’は一階微分のことで、<= は以上という意味です。 この回答をできるだけ詳しくおねがいします。 たぶん、ラプラス変換の問題だと思うのですが、自分でしたら以下のところでつまりました。 L^(-1)[1/{(s+1)^2}*U(s)]= ?? L^(-1)は、[]の中の逆ラプラス変換で、u(t)をラプラス変換するとU(s)。 デルタ関数をラプラス変換すると何故1になるか? デルタ関数をラプラス変換すると何故1になるか? わかり易く説明お願いします。 デルタ関数はt=0の時、∞になり t≠0の時、0である のは理解しているのですが、どうもラプラス変換して何故1になるかが分かりません。 そういうものとして丸暗記するべきことなのでしょうか? ラプラス変換 f(t)=cost (0<t<π) ,0 (π<t) という関数を階段関数を用いてラプラス変換を求めてください。なるべくわかりやすくお願いします。 範囲内でのラプラス変換について 以下のような問題についての質問です。 ・Tを正の実数とし、次の関数f(t)を考える f(t) = 1 (0<t<T) , 0 (その他) この時のラプラス変換Lf(s)を求めよ。 この時の答えは Lf(s) = 1/s (0<t<T) , 0 (その他) のようにはならないのでしょうか。 上記の様な 1 → 1/s のようなラプラス変換は[0,∞)で成り立つ、と定義されていたので、この問題では使えないのかと考えております。 どうかご教授お願いします。 ラプラス変換について ラプラス変換について L(f)=1/(s(s^2+ω^2)) f(t)=L^(-1){1/(s(s^2+ω^2))}=L^(-1){G(s)/s} ……(1) L{∫(0からt)g(τ)dτ}=G(s)/s ……(2) ∫(0からt)g(τ)dτ=L^(-1){G(s)/s} ……(3) f(t)=∫(0からt)g(τ)dτ L(g)=G(s)=1/(s^2+ω^2) g(t)=L^(-1)(1/(s^2+ω^2))=(1/ω)L^(-1)(ω/(s^2+ω^2))=(1/ω)sinωt f(t)=∫(0からt)g(τ)dτ=(1/ω)∫(0からt)sinωτdτ=(1/(ω^2))(1-cosωt) と大学の講義で先生が説明されました。 (1)では、なんで 1/(s(s^2+ω^2))をG(s)/s とできるんでしょうか? こういうふうにすることは何か深い意味があるんでしょうか? それとも(3)の式と合わせるために、ただ、そういうふうに置いたというだけなんでしょうか? (2)の式は証明したのでわかりますが、(1)をこのようにする深い意味はあるんでしょうか? f(t)=∫(0からt)g(τ)dτ を得るために(1)が必要だったということでしょうか? (1)から(3)は前提みたいな感じでしょうか? ラプラス変換を常微分方程式に応用 ラプラス変換を用いて、次の微分方程式の解 y(t) のうち、 初期条件 y(0)=1 を満足するものを求めよう。 dy/dt + 3y = 0 y(t) のラプラス変換を Y(s) とすると、dy/dt のラプラス変換は sY(s) - y(0) = sY(s) - 1 ←sY(s)はどうやって出てきたの? であるから、微分方程式の両辺のラプラス変換を作ると次の式を得る。 sY(s) - 1 + 3Y(s) = 0 したがって、 Y(s) = 1/(s+3) これをラプラス変換すれば、 y(t) = e^(-3t) ・・・と書いてあるんですが、sY(s)のところが分かりません。 y(t) のラプラス変換を Y(s) とすると、dy/dt のラプラス変換は sY(s) - y(0) = sY(s) - 1 となる、の sY(s) はどうやって出てきたんですか? 最初の s の出所が知りたいです。 ちなみに、ラプラス変換の表では 「基本的な関数は f(t) で表し、そのラプラス変換をF(s)と表す」そうで、 f(t) F(s) ------------------- e^(at) f(t) F(s-a) のように書かれています。 sY(s)のようなのは書かれていないと思うんですけど…。 どうか sY(s) を得るまで解説お願いします。 ラプラス変換についてです。 ラプラス変換の質問です。 L[x(t)] = X(s) の導関数は, a) L[-tx(t)] = d X(s), ds [ n ] dn b) L (-t) x(t) = dsn X(s) を満たす. の性質をつかって、 t^2×e^λt はどうやって解くのでしょうか? ラプラス逆変換について ラプラス逆変換の式の定義が 1 ----∫F(s)e^st ds で与えられることは分かりました 2πi 実際にこれを計算するときには留数定理を使って もとの形f(t)になっていることもわかりました しかし何故この式がF(s)→f(t)に戻せる変換なのか分かりません 普段はラプラス変換表などから ラプラス逆変換を求めるためあまり使わないと思うのですが この式はどういう意味をもったものなのでしょうか 注目のQ&A 「You」や「I」が入った曲といえば? Part2 結婚について考えていない大学生の彼氏について 関東の方に聞きたいです 大阪万博について 駅の清涼飲料水自販機 不倫の慰謝料の請求について 新型コロナウイルスがもたらした功績について教えて 旧姓を使う理由。 回復メディアの保存方法 好きな人を諦める方法 小諸市(長野県)在住でスキーやスノボをする方の用具 カテゴリ 学問・教育 人文・社会科学 語学 自然科学 数学・算数 応用科学(農工医) 学校 受験・進学 留学 その他(学問・教育) カテゴリ一覧を見る OKWAVE コラム 突然のトラブル?プリンター・メール・LINE編 携帯料金を賢く見直す!格安SIMと端末選びのポイントは? 友達って必要?友情って何だろう 大震災時の現実とは?私たちができる備え 「結婚相談所は恥ずかしい」は時代遅れ!負け組の誤解と出会いの掴み方 あなたにピッタリな商品が見つかる! OKWAVE セレクト コスメ化粧品 化粧水・クレンジングなど 健康食品・サプリ コンブチャなど バス用品 入浴剤・アミノ酸シャンプーなど スマホアプリ マッチングアプリなど ヘアケア 白髪染めヘアカラーなど インターネット回線 プロバイダ、光回線など
お礼
ありがとうございました。