ラプラス変換、逆ラプラス変換
「カルキング10プロフェッショナル版《で作成
pfrm0001.png
y を 仮想関数として定義
y(t)=Æ
{ y'(t)} = 
d
dt
{y(t)}
{2y(t)}=2
{y(t)}
{y'()}+
{2y(t)}=
e
-t
(1)
ラプラス変換を実行 (代数計算を実行)
e
-t
=
1
s+1
d
dt
{y(t)}+2
{y(t)}=
1
 s+1
    (2) 
以上により方程式(1)は
となる
 
d
dt
y(t)=sY-y(0)
Y = y ( t )  
を表しています )
ラプラス変換の微分機能により
この方程式を記号解で解くと
また y(0)=3より方程式(2)は
sY-3+2Y=
1
s+1
  
Y=
3s+4
s
2
+3s+2
この解の右辺に対して「部分分数分解《を行う
partial_fract_decompose
3s+4
s
2
+3s+2
=
2
s+2
+
1
s+1
従って
{y(t)}=
2
s+2
+
1
s+1
-1
{
{y(t)}}=
-1
2
s+2
+
1
s+1
 
y(t)=
-1
2
 s+2
+
1
s+1
-1
2
s+2
+
1
s+1
=e
-t
+2e
-2t
pfrm0002.png
逆ラプラス変換の実行(代数計算)
得られた最終解
pfrm0003.png
ーリエ展開をスクリプトで作成する
a
n
 = 
1
π
ó
õ
π


f(t)cos(kt)dt
b
n
 = 
1
π
ó
õ
π


f(t)sin(kt)dt
    f(x) = 
a
0
2
+
¥
å
n=1
(a
n
cosnx + b
n
sinnx)
obj0001.png
(x) = x
例題1
FourierExpansion( f,"x",10 )=+2.0000sinx-1.00002sin2x
+0.66674sin3x-0.50018sin4x+0.40036sin5x-0.33397sin6x
+0.28676sin7x-0.25161sin8x+0.22460sin9x-0.20339sin10x
この式をグラフにすることもできる
gr0001.png