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f(t)=eat의 라플라스 변환은? | [전기산업기사 필기] 19년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[전기산업기사 필기] 19년 2회차
f(t)=eat의 라플라스 변환은?
1
1sa\dfrac{1}{s-a}
2
1s+a\dfrac{1}{s+a}
3
1s2a2\dfrac{1}{s^2-a^2}
4
1s2+a2\dfrac{1}{s^2+a^2}
해설

라플라스 변환의 정의 F(s)=0f(t)estdtF(s)=\int_{0}^{\infty}f(t)e^{-st}dtf(t)=eatf(t)=e^{at} 를 대입하면 0e(sa)tdt=[1sae(sa)t]0\int_{0}^{\infty}e^{-(s-a)t}dt=\left[\dfrac{-1}{s-a}e^{-(s-a)t}\right]_{0}^{\infty} 이다.

Re(s)>a\mathrm{Re}(s)>a 에서 위끝이 0으로 수렴하므로 결과는 F(s)=1saF(s)=\dfrac{1}{s-a} 이다.

즉 지수함수를 곱하는 것은 복소평면에서 극점을 a만큼 이동시키는 복소추이 효과에 해당한다. 지수가 eate^{-at} 일 때라야 1s+a\dfrac{1}{s+a} 가 되므로, 지수의 부호와 분모의 부호가 서로 반대라는 점을 혼동하지 않도록 한다. 분모가 s2±a2s^{2}\pm a^{2} 인 형태는 쌍곡선함수·삼각함수의 변환쌍이다.

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