모두CBT

Y(s)=\dfrac{1}{s^{2}(s^{2}+5s+6)} 함수의 역… | [화공기사 필기] 20년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 20년 2회차

Y(s)=1s2(s2+5s+6)Y(s)=\dfrac{1}{s^{2}(s^{2}+5s+6)} 함수의 역 Laplace 변환으로 옳은 것은?

1
2
3
4
해설

분모를 인수분해해 부분분수로 나누면 y(t) = -5/36 + (1/6)t + (1/4)e-2t - (1/9)e-3t가 된다.

Y(s)=1s2(s+2)(s+3)=as+bs2+cs+2+ds+3Y(s)=\dfrac{1}{s^{2}(s+2)(s+3)}=\dfrac{a}{s}+\dfrac{b}{s^{2}}+\dfrac{c}{s+2}+\dfrac{d}{s+3}

계수를 하나씩 구하면 b=1(s+2)(s+3)s=0=16b=\left.\dfrac{1}{(s+2)(s+3)}\right|_{s=0}=\dfrac{1}{6}, c=1s2(s+3)s=2=14c=\left.\dfrac{1}{s^{2}(s+3)}\right|_{s=-2}=\dfrac{1}{4}, d=1s2(s+2)s=3=19d=\left.\dfrac{1}{s^{2}(s+2)}\right|_{s=-3}=-\dfrac{1}{9}, a=dds1s2+5s+6s=0=536a=\left.\dfrac{d}{ds}\dfrac{1}{s^{2}+5s+6}\right|_{s=0}=-\dfrac{5}{36}이다.

따라서 y(t)=536+16t+14e2t19e3ty(t)=-\dfrac{5}{36}+\dfrac{1}{6}t+\dfrac{1}{4}e^{-2t}-\dfrac{1}{9}e^{-3t}이고, t=0을 넣으면 -5/36+1/4-1/9=0으로 초기값 조건과 맞는다.

중근 s²에서 반드시 1차항 (1/6)t가 나와야 하므로 t 항이 통째로 빠진 식은 답이 될 수 없다. 또 -5/36을 상수항으로 두지 않고 지수항 묶음 앞의 계수로 곱해 놓은 식은 t=0에서 값이 -25/1296이 되어 초기값 0을 만족하지 못한다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.