Obligatorisk innlevering nr.2 FOA130 h-2004 2.nov.
(frist fredag 12.nov)
Nr.1 a) Regn ut laplace-tranformen til funksjonen f idet du benytter
definisjonsintegralet:
0 t < 0
f(t) = et 0 < t < 1
e-t+1 t > 1
(merk at f er kontinuerlig for t > 0)
b) Finn så laplace-transformasjonen til hver av følgende funksjoner
(i) u(t)(t-2)2 , (ii) u(t)tsin2t , (iii) u(t)e-2t cost
(iv) u(t-2)t2 , (v) u(t-1)cos(t-1)
Nr.2 Inverter laplace-transformene:
1 s 1
(i) , (ii) , (ii) ( e-2s + 1)
(s-2)2 (s-2)2 s
Nr.3 Vi definerer f slik: f(t) = 0 når t < 0, f(t) = t når 0 < t < 1
og f(t) = e-(t-1) når t > 1
a) Tegn grafen til f og utrykk f ved hjelp av enhetssprangfunksjonen, u.
b) Finn av dette laplace-transformasjonen til f.
c) Inverter laplace-transformene:
1 1 -2s #
(i) (ii) e
s(s+1) s(s+1) œ
samt
1 1 1 1 -s #
(iii) · (iv) · e
s2+2 s+1 s2+2 s+1 œ
d) Løs startverdi-problemet:
x'' + 2x = e-t u(t-1)
x(0) = 0 , x'(0) = 1
(jmf c) (iv)
Nr.4 La f være en 2-periodisk funksjon som i <-1, 1> er definert slik:
1 -1 < t < 0 #
f(t) =
t-1 0 < t < 1 œ
a) Regn ut f(7/3) f(102) samt summen av Fourier-rekken til f
for t=7/3 og t = 102
b) Finn Fourier-rekken til f.
c) Sett inn t=1 i fourier-rekken og skriv ut den rekken du da får.
Prøv fra dette å finne summen av rekken:
1 1 1 1
1 + - + + + + ....
9 25 49 81
(nevnerne i brøkene er altså kvadratet av oddetallene)
Merk at formelen for delvis integrasjon:
b b
∫ u·v' dt = [u·v] - ∫ u'·v dt
a a
gjelder også når funksjonene u, v bare er *stykkevis* deriverbare så sant
de KONTINUERLIGE.