物理情報数学 C 演習問題/解答

物理情報数学 C 演習問題/解答
2014/12/04
【問題】
以下の式を逆ラプラス変換せよ.
1
2s + 7
s+3
(2) 2
(3)
s(1 + 2s)
s + 8s + 17
s+5
(1)
1
【解答】us (t) を単位ステップ信号とする.
(1)
1
s(1 + 2s)
2
1
= −
s 1 + 2s
1
1
= −
s s + 12
(
)
t
L−1 [X(s)] = 1 − e− 2 us (t)
X(s) =
(2)
X(s) =
=
=
s2
2s + 7
+ 8s + 17
2s + 7
2
(s + 4) + 1
2(s + 4)
2
(s + 4) + 1
−
1
2
(s + 4) + 1
L−1 [X(s)] = (2 cos t − sin t) e−4t us (t)
(3)
X(s) =
s+3
s+5
2
s+5
−1
L [X(s)] = δ(t) − 2e−5t us (t)
=1−
2
【解答時のポイント】
今回の演習は,ラプラス変換対
[ ]
[ ]
1
1
−1
L
= us (t), L
= tus (t), L−1 [1] = δ(t)
s
s2
[
]
[
]
s
ω
−1
−1
L
= cos tus (t), L
= sin tus (t)
s2 + ω 2
s2 + ω 2
−1
とラプラス変換の性質
L−1 [X(s − α)] = L−1 [X(s)] eαt
(1)
を利用できるかを問う問題だった.
誤答パターンは,us (t) を付けていない解答や,(1) 式の符号が逆といったものが多かっ
た.今後は注意して解いてみてほしい.
3