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라플라스 변환함수 F(s)=\dfrac{s+2}{s^2+4s+13} 에… | [철도신호기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[철도신호기사 필기] 17년 2회차

라플라스 변환함수 F(s)=s+2s2+4s+13F(s)=\dfrac{s+2}{s^2+4s+13} 에 대한 역변환 함수 f(t)는?

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e-3tcos2t
2
e3tcos2t
3
e-2tcos3t
4
e2tcos3t
해설

분모를 완전제곱으로 묶으면 역변환은 e-2tcos3t 가 된다.

주어진 변환함수는 F(s)=s+2s2+4s+13F(s)=\dfrac{s+2}{s^2+4s+13} 이고, 분모는 s2+4s+13=(s+2)2+32s^2+4s+13=(s+2)^2+3^2 으로 정리된다.

따라서 F(s)=s+2(s+2)2+32F(s)=\dfrac{s+2}{(s+2)^2+3^2} 이며, 이는 L[cos⁡ωt]=ss2+ω2\mathcal{L}[\cos\omega t]=\dfrac{s}{s^2+\omega^2} 에 복소추이(s를 s+2로 치환)를 적용한 꼴이다.

s 자리에 s+2가 들어갔으므로 시간함수에 e−2te^{-2t} 가 곱해지고 ω=3\omega=3 이므로 f(t)=e−2tcos⁡3tf(t)=e^{-2t}\cos 3t 다. 지수의 부호가 (+)이거나 감쇠계수 2와 각주파수 3을 맞바꾼 식은 이 완전제곱과 맞지 않는다.

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