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F(s)=\dfrac{1}{s(s+a)}의 라플라스 역변환은? | [철도신호기사 필기] 15년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[철도신호기사 필기] 15년 2회차
F(s)=1s(s+a)F(s)=\dfrac{1}{s(s+a)}의 라플라스 역변환은?
1
e-at
2
1-e-at
3
a(1-e-at)
4
1/a(1-e-at)
해설

F(s)=1s(s+a)F(s)=\dfrac{1}{s(s+a)} 의 역변환은 1a(1−e−at)\dfrac{1}{a}\left(1-e^{-at}\right) 이다.

부분분수로 나누면 1s(s+a)=1a(1s−1s+a)\dfrac{1}{s(s+a)}=\dfrac{1}{a}\left(\dfrac{1}{s}-\dfrac{1}{s+a}\right) 이다.

각 항을 역변환하면 L−1[1s]=1\mathcal{L}^{-1}\left[\dfrac{1}{s}\right]=1, L−1[1s+a]=e−at\mathcal{L}^{-1}\left[\dfrac{1}{s+a}\right]=e^{-at} 이므로 f(t)=1a(1−e−at)f(t)=\dfrac{1}{a}\left(1-e^{-at}\right) 가 된다.

검산하면 f(0)=0f(0)=0, f(∞)=1af(\infty)=\dfrac{1}{a} 로 최종값이 1/a여야 하므로, 계수 1/a가 빠지거나 a를 곱한 형태, 지수항만 남는 형태는 모두 성립하지 않는다.

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