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그림과 같은 단위 계단 함수는? | [철도신호기사 필기] 15년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[철도신호기사 필기] 15년 1회차
그림과 같은 단위 계단 함수는?
문제 이미지
1
u(t)
2
u(t-a)
3
u(a-t)
4
-u(t-a)
해설

그림은 t=at=a에서 값이 0에서 1로 뛰어오른 뒤 계속 1을 유지하므로 aa만큼 지연된 단위계단함수 u(t−a)u(t-a) 이다.

단위계단함수 u(t)u(t)는 t<0t<0에서 0, t≥0t\ge 0에서 1인 함수다. 그림은 계단이 시작하는 시각만 원점이 아닌 aa로 옮겨져 있으므로, 시간축을 오른쪽으로 aa만큼 평행이동한 형태가 된다.

  • u(t)u(t)는 t=0t=0부터 이미 1이어서 0∼a0\sim a 구간이 0인 그림과 맞지 않는다.
  • u(a−t)u(a-t)는 tt
  • −u(t−a)-u(t-a)는 t>at>a에서 −1이 되어 그림의 +1과 부호가 어긋난다.

라플라스 변환은 L{u(t−a)}=e−ass\mathcal{L}\{u(t-a)\}=\dfrac{e^{-as}}{s} 로, 시간 지연 aa가 지수 e−ase^{-as} 로 나타난다는 점까지 함께 정리해 두면 좋다.

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