函数公式网 高中函数 拉普拉斯变换是什么鬼? 其实它的本质就是9个9相加变成9乘以9

拉普拉斯变换是什么鬼? 其实它的本质就是9个9相加变成9乘以9

拉普拉斯变换是工程数学中常用的一种积分变换。 它是为简化计算而建立的实变函数和复变函数之间的函数变换。 它是由法国数学家提出的。

拉普拉斯是16至17世纪的法国数学家、物理学家和天文学家。 简单的解决方案,从而提出了以他的名字命名的拉普拉斯变换公式。

拉普拉斯的主要作用是简化微积分的计算,特别是对线性微分方程的求解。 它可以将微分方程转化为易于求解的代数方程,从而简化计算。 例如,计算下面的公式:

是不是很复杂,几乎无从下手,但是如果将其转化为对数解,就变成了下面的公式:

lgN=lg6.28 1/3(lg5781-lg9.8 2lg20) 3/5lg1.164

这样通过查常用对数求lgN,再查反对数表即可 求N,这样是不是比直接计算简单多了? 拉普拉斯的本质和这个例子类似,是一个化简的过程。

拉普拉斯是一种积分变换。 顾名思义,积分变换的本质是通过积分运算的形式,将一种功能转化为另一种功能的过程。 如果f(t)是关于t的函数,在拉普拉斯变换的条件下(为简单起见先不说条件,免得头疼),则f(t)的拉普拉斯变换可以 可以表示为如下公式:

也可以表示为£[f(t)],其中L其实应该是L的花饰样式,也就是拉普拉斯的首字母,但是我 打不出来真花体…

拉普拉斯变换的条件一定是F(S)等号右边的广义积分收敛于S 地区。 所谓收敛实际上是指当函数的变量t趋于无穷大时,其通项的值趋于某一值。 如下图所示,当t趋于无穷大时,一般项的值趋于0。这也是拉普拉斯变换存在的前提,e^(-σt)也称为收敛因子(σ是 任何实数)。

也就是说,不管函数f(t)收敛与否,但是增加收敛因子后一定收敛,那么它的拉普拉斯变换一定存在(就是这个乘积辣条 ,我离不开它@@)。

举个例子,假设一个线性函数f(t)=mt(t≥0,m为常数),求其拉普拉斯变换,求解过程如下:

一些常用的拉普拉斯变换公式:

正弦和余弦的拉普拉斯变换

拉普拉斯变换的作用是:对实变函数进行拉普拉斯变换,并在其中进行各种运算 复数域,然后对运算结果进行拉普拉斯逆变换,得到实数域的相应结果,这往往比直接在实数域得到相同的结果在计算上容易得多。 它对求解线性微分方程特别有效。 它可以将复杂的微分方程转化为易于求解的代数方程,从而大大简化了计算过程。 毕竟,我们不能在时域中伤害信号。

拉普拉斯逆变换就不多说了。 它基于拉普拉斯变换。 例如,有些信号处理计算在时域很难或不可能实现,但在复频域可以实现,拉普拉斯变换就是用来将时域转换到复频域。

所以,一个信号的拉普拉斯变换的物理意义是,它是这个信号的复指数信号响应的h(t)的频域,比如y(t)=H( s)* e^st,其中H(s)=∫h(t)*e^-st dt称为h(t)的拉普拉斯变换。

理解了拉普拉斯的含义和本质,那么学习一定会事半功倍。 就像一棵果树,在春天养分充足,雨水充沛,到了秋天,它的枝头就会结满丰收的果实。

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