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어느 함수가 f(t)=1-e-at인 것을 라플라스 변환하면? | [철도신호기사 필기] 08년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[철도신호기사 필기] 08년 1회차
어느 함수가 f(t)=1-e-at인 것을 라플라스 변환하면?
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해설

f(t)=1−e−atf(t)=1-e^{-at}를 항별로 변환해 통분하면 as(s+a)\dfrac{a}{s(s+a)}가 된다.

단위계단 함수 1의 라플라스 변환은 1s\dfrac{1}{s}이고, 지수함수 e−ate^{-at}의 변환은 1s+a\dfrac{1}{s+a}이다.

따라서 F(s)=1s−1s+a=(s+a)−ss(s+a)=as(s+a)F(s)=\dfrac{1}{s}-\dfrac{1}{s+a}=\dfrac{(s+a)-s}{s(s+a)}=\dfrac{a}{s(s+a)}이다. 분모에 s−as-a가 들어간 형태는 발산하는 e+ate^{+at}에 대응하고, 분자가 1인 형태는 1a(1−e−at)\dfrac{1}{a}\left(1-e^{-at}\right)의 변환이므로 분자 a가 빠지면 안 된다.

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