§3 拉普拉斯变换
[拉普拉斯变换及其反演公式]
的拉普拉斯变换
(s是复数,s=
)
拉普拉斯变换的反演公式


积分沿着任一直线Res=
来取,
是
的增长指数,同时,积分理解为在主值意义下的.
[拉普拉斯变换的存在条件] 如果
满足下面三个条件,那末它的拉普拉斯变换存在.
(i) (i) 实变量的复值函数
和
在
上除掉有第一类间断点(在任一有限区间上至多有有限多个)外连续;
(ii) (ii) 当t<0时,
=0;
(iii) (iii)
是有限阶的,也就是说可以找到常数
和A>0,使得

这里数
称为
的增长指数,
是有界函数时,可取
=0.
如果满足上面三个条件,那末L ( s )是半平面Res>
上的解析函数.而反演公式在
的连续点处成立.
[拉普拉斯变换的性质]
(a是常数)
(a,b是常数)

式中
称为函数
和g ( t )的褶积(或卷积).
[拉普拉斯变换的主要公式表]
原 来 函 数 | 拉普拉斯变换后的函数 |
 | |
 | (n阶导数) |
 | (n重积分) |
 |  |
 |  |
f ( n )( t )  | |
 |  |
 |  |
原 来 函 数 | 拉普拉斯变换后的函数 |
 |  |
 | ( )msnL(m)(s) |
 |  |
(n重积分) |  |
 |  |
 |  |
f ( t2 ) |  |
t v-1f(t) (Rev > ) |  |
 |  |
 | L (ln s) |
  |  |
 |  |
 |  |
 |  |
[拉普拉斯变换表]


拉普拉斯变换表I
(已知函数查其拉普拉斯变换用此表方便)
f ( t ) | L ( s ) |
 | 1 |
( c>0 ) | e – c s |
1 |  |
t |  |
t n  |  |
 |  |
t v ( Re v > ) |  |
 |  |
 |  |
(a> 0 ) |  |
 |  |
 |  |
 |  |
(a> 0 ) |  |
(a> 0 ) |  |
(a> 0 ) |  |
( > 0 ) |  |
(a>0) |  |
 |  |
( 2 t + t2 ) v ( a>0, Re v> ) |  |
 |  |
 |  |
 |  |
( a > 0 ) |  |
( a > 0 ) |  |
( a > 0 ) |  |
( a > 0 ) |  |
( a > 0 ) |  |
( a > 0 ) |  |
( a > 0 ) |  |
( a > 0 ) |  |
( a > 0 ) |  |
ea t |  |
tea t |  |
t nea t  |  |
t vea t ( Re v > ) |  |
 |  |
( a > 0 ) |  |
( a > 0 ) |  |
( a > 0 ) |  |
( a > 0 ) |  |
 |  |
( a > 0 ) |  |
( a > 0 ) |  |
 |  |
 |  |
 |  |
( a > 0 ) |  |
( a > 0 ) |  |
 |   |
 |   |
( Re v > -1 ) |  |
( Re v > ) |  |
 |  |
 |  |
 |  |
 |  |
 |  |
 |  |
 |   |
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 |  |
 |  |
 |  |
( a > 0 ) |  |
( a > 0 ) |  |
|  |
( a > 0 ) |  |
( a > 0 ) |  |
| |
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 |  |
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ln t | ( 为欧拉常数) |
|  |
 |  |
 |  |
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erf (at) ( a>0 ) |  |
( a> 0 ) |  |
( a> 0 ) |  |
( a> 0 ) |  |
( a> 0 ) |  |
 |  |
( Re v >-1 ) | |
( Re v > 0 ) | |
( Re v > -2 ) |  |
( Re v > -1 ) |  |
( Re v > -1 ) |  |
( Re v > -1 ) |  |
 |  |
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 |  |
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拉普拉斯变换表 II
(已知函数的拉普拉斯变换查其原来函数用此表方便)
[二重拉普拉斯变换及其反演公式]
函数f (x ,y)的二重拉普拉斯变换为

二重拉普拉斯变换的反演公式为

其中
.