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시간 구간 a, 진폭이 1/a인 단위 펄스에서 a → 0 에 접근할 때… | [철도신호기사 필기] 03년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[철도신호기사 필기] 03년 1회차
시간 구간 a, 진폭이 1/a인 단위 펄스에서 a → 0 에 접근할 때의 단위 충격 함수에 대한 Laplace 변환은?
문제 이미지
1
a
2
1
3
0
4
1/a
해설

단위 충격함수의 라플라스 변환은 1이다.

그림처럼 0≤t≤a0 \le t \le a 구간에서 높이가 1/a1/a인 펄스는 f(t)=1a{u(t)−u(t−a)}f(t) = \dfrac{1}{a}\left\{u(t) - u(t-a)\right\}로 쓰이고 면적은 언제나 1이다. 이를 변환하면 F(s)=1−e−asasF(s) = \dfrac{1 - e^{-as}}{as}가 된다.

a→0a \to 0에서 e−as≈1−ase^{-as} \approx 1 - as로 두면 F(s)→asas=1F(s) \to \dfrac{as}{as} = 1이므로, 단위 충격함수 δ(t)\delta(t)의 라플라스 변환은 1이다.

a나 1/a1/a가 남는 답은 극한을 취하기 전의 값이고, 0이라는 답은 폭이 좁아져도 면적이 1로 유지된다는 단위 충격함수의 정의와 어긋난다.

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