南大复变函数与积分变换课件版93拉普拉斯逆变换.ppt

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1、§9.3Laplace逆变换一、反演积分公式——Laplace逆变换公式二、求Laplace逆变换的方法一、反演积分公式——Laplace逆变换公式1.公式推导函数的Laplace变换就是函数的Fourier变换，即在的连续点t处，有(2)根据Fourier逆变换，(1)由Laplace变换与Fourier变换的关系可知，推导一、反演积分公式——Laplace逆变换公式1.公式推导在的连续点t处，有(2)根据Fourier逆变换，推导(3)将上式两边同乘并由有即得称(B)式为反演积分公式。定义该直线处于的存在域中。注反演积分公式中的积分路径是s

2、平面上的一条直线cP227(9.16)式一、反演积分公式——Laplace逆变换公式2.反演积分公式根据上面的推导，得到如下的Laplace变换对:二、求Laplace逆变换的方法1.留数法利用留数计算反演积分。则设函数除在半平面内有有限个孤立奇点定理且当时，外是解析的，证明(略)P227定理9.2(进入证明?)二、求Laplace逆变换的方法2.查表法此外，还可以利用卷积定理来求象原函数。利用Laplace变换的性质，并根据一些已知函数的Laplace变换来求逆变换。大多数情况下，象函数常常为(真)分式形式：其中，P(s)和Q(s)是实系数多

3、项式。由于真分式总能进行部分分式分解，因此，利用查表法很容易得到象原函数。常用(真分式的部分分式分解)二、求Laplace逆变换的方法2.查表法几个常用的Laplace逆变换的性质二、求Laplace逆变换的方法2.查表法几个常用函数的Laplace逆变换(1)(单根)解方法一利用查表法求解有(2)由23解方法二利用留数法求解(1)为的一阶极点，(2)(重根)(1)解方法一利用查表法求解1-1-1有(2)由P228例9.17解方法二利用留数法求解(1)分别为的一阶与二阶极点，(2)(1)解方法一利用查表法求解(复根)令得令得2解(1)方法一利用

4、查表法求解(重根)2(2)由得解方法二利用留数法求解(略讲)(1)为的一阶极点，(2)解方法一利用查表法求解方法二利用留数法求解分别为的一阶与二阶极点，解方法三利用卷积定理求解方法四利用积分性质求解轻松一下……利用留数计算反演积分的定理证明附：证明如图，作闭曲线大时，可使的所有奇点包含当R充分在C围成的区域内。RLCR解析由留数定理有：由若尔当引理(§5.3),当时，即得(返回)将上式两边同乘以得1.Q(s)含单重一阶因子的情况若Q(s)含单重一阶因子即则将实系数真分式化为部分分式附：令即得2.Q(s)含多重一阶因子的情况若Q(s)含多重一阶因

5、子即则将上式两边同乘以得将实系数真分式化为部分分式附：2.Q(s)含多重一阶因子的情况两边逐次求导，并令即得令即得将实系数真分式化为部分分式附：将实系数真分式化为部分分式附：上面讨论了含单重和多重一阶因子的情况，如果是在复数范围内进行分解，这两种情况已经够了。但如果仅在实数范围内进行分解，这两种情况还不够。即如果复数为的零点，那么它的共轭复数也必为的零点。因此，必含有(实的)由于实系数多项式的复零点总是互为共轭地成对出现的，下面需进一步讨论含实二阶因子的情况。二阶因子则将上式两边同乘以得3.Q(s)含单重二阶因子的情况将实系数真分式化为部分分式

6、附：若Q(s)含单重二阶因子即令有3.Q(s)含单重二阶因子的情况将实系数真分式化为部分分式附：令有则求出系数C和D后，则的逆变换不难得到：4.Q(s)含多重二阶因子的情况(略)(返回)