Операционное исчисление

Пусть f(t) – действительная функция действительного аргумента t, который будем интепретировать как время или как пространственную координату.

Определение. Будем называть функцию f(t) оригиналом, если она удовлетворяет трем требованиям:

1) f(t) и ее производная f/(t) на любом конечном интервале оси t имеют не более конечного числа точек разрыва первого рода;

2) при t < 0;

3) и для всех t.

Каждой функции f(t) поставим в соответствие функцию F(p) комплексного переменного полагая

.

Функция F(p) называется изображением функции f(t).

Теорема (о существовании изображения).

Для всякого оригинала f(t) существует изображение F(p), определенное в полуплоскости где - показатель роста оригинала. В каждой точке этой полуплоскости функция F(p) имеет производную любого порядка. Кроме того, если , то изображение F(p)®0.

Теорема (о единственности оригинала).

Если F(p) является изображением двух оригиналов и , то эти оригиналы совпадают во всех точках, в которых они непрерывны.

Таблица оригиналов и их изображений

f(t)

F(t)

Приме-

чание

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

теорема

подобия

16

теорема

смещения

17

теорема

дифферен-цирования

18

оригинала

19

интегрир.

оригинала

20

I

импульс.

ф-ия

Дирака

21

теорема

запазды-

вания

Схема решения задачи Коши с помощью

преобразования Лапласа