ラプラス変換 補足


 


 


問1 a>0のとき、次のラプラス変換を求めよ。


  


【解】


s>0のとき


  


(解答終)


 


階段関数u(t)


  


と定義すると、問1の結果より、



 


問2 のラプラス変換


  


を求めよ。


【解】


  


τ=stとおくと、


  


だから、


  


よって、


  


(解答終)


 


なお、上の計算では、ガンマ関数Γ(x)の定義


  


を使っている。


 


xn=0,1,2,・・・のとき、ガンマ関数は


  


となるので、問2の結果(2)を用いると、ラプラス変換の公式


  


を導くことができる。


さらに、a=−1/2とおくと、


  


 


 


問3 関数f(t)=√tのラプラス変換を次の指示にしたがって求めよ。


(1) であることとであることを利用し、f(t)=√tのラプラス変換求めよ。


ただし、



(2) であることを利用し、f(t)=√tのラプラス変換を求めよ。


【解】


(1) g(t)=1/√tとすると


  


よって、


  


 


(2)


  


よって、


  


(解答終)


 


なお、問3の(2)では、ガンマ関数の次の性質を利用している。