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함수 f(t)의 라플라스 변환은 어떤 식으로 정의되는가? | [전기기사 필기] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 18년 1회차
함수 f(t)의 라플라스 변환은 어떤 식으로 정의되는가?
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∫0∞f(t)estdt\int_0^\infty f(t)e^{st}dt
2
∫0∞f(t)e−stdt\int_0^\infty f(t)e^{-st}dt
3
∫0∞f(−t)estdt\int_0^\infty f(-t)e^{st}dt
4
∫−∞∞f(−t)e−stdt\int_{-\infty}^\infty f(-t)e^{-st}dt
해설

라플라스 변환은 시간함수 f(t)f(t)에 감쇠지수 e−ste^{-st}를 곱해 00부터 ∞\infty까지 적분한 것으로 정의된다.
F(s)=L[f(t)]=∫0∞f(t)e−stdtF(s)=\mathcal{L}[f(t)]=\int_0^{\infty}f(t)e^{-st}dt
적분 하한이 0인 것은 t<0t<0에서 0인 인과적 신호를 다루기 때문이고, 지수의 부호가 −st-st인 것은 ss의 실수부가 충분히 크면 적분이 수렴하도록 하기 위해서다.
지수를 e+ste^{+st}로 두면 t→∞t\to\infty에서 발산해 변환 자체가 정의되지 않고, f(−t)f(-t)로 두면 시간을 뒤집은 다른 함수의 변환이 된다.
참고로 하한을 −∞-\infty로 하고 s=jωs=j\omega로 두면 푸리에 변환이 된다.

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