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라플라스 변환에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? | [7급 국가직 자동제어] 23년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 자동제어] 23년 1회차
라플라스 변환에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1
시간천이(time shift) 성질은 e±ate^{\pm at}을 포함한 함수의 라플라스 변환에서 사용된다.
2
함수의 라플라스 변환이 1s\frac{1}{s}을 포함하면 적분성질을 나타낸다.
3
L{f(t)+g(t)}=L{f(t)}+L{g(t)}\mathcal{L}\{f(t)+g(t)\}=\mathcal{L}\{f(t)\}+\mathcal{L}\{g(t)\}는 라플라스 변환의 선형성질이다.
4
f(∞)=lim⁡t→∞f(t)=lim⁡s→0sF(s)f(\infty)=\lim_{t\to\infty}f(t)=\lim_{s\to0}sF(s)는 라플라스 변환의 최종값 정리이다.
해설

e±ate^{\pm at}를 곱한 함수의 변환에 쓰이는 것은 시간천이가 아니라 주파수천이(복소추이) 성질이므로, 시간천이에 대한 설명이 옳지 않다.

시간천이는 L{f(t−a)u(t−a)}=e−asF(s)\mathcal{L}\{f(t-a)u(t-a)\}=e^{-as}F(s)이고, 주파수천이는 L{e−atf(t)}=F(s+a)\mathcal{L}\{e^{-at}f(t)\}=F(s+a)이다. 즉 지수함수가 곱해지면 s가 이동한다.

  • 적분성질은 L{∫0tf(τ)dτ}=F(s)s\mathcal{L}\left\{\int_0^t f(\tau)d\tau\right\}=\dfrac{F(s)}{s}이므로 변환에 포함된 1s\dfrac{1}{s}은 적분에 대응한다.
  • 합의 변환이 각 변환의 합과 같다는 것은 선형성질이다.
  • 시간이 무한대일 때의 극한을 s→0s\to0에서의 sF(s)sF(s)로 구하는 것은 최종값 정리이다.

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