schoolМатематика
verifiedРешено AI
Решение: Найти оригинал для F(p) = 3/(p^2 + 2p - 3)
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
Найдено решение для задачи преобразования Лапласа: оригинал функции f(t) = (3/2) * e^(-t) * sh(2t). Используется метод выделения полного квадрата и теорема смещения.
Подробное решение
Задание: Найти оригинал \( f(t) \) для данного изображения \( F(p) = \frac{3}{p^2 + 2p - 3} \).
Решение:
1. Преобразуем знаменатель дроби, выделив в нем полный квадрат:
\[ p^2 + 2p - 3 = (p^2 + 2p + 1) - 1 - 3 = (p + 1)^2 - 4 \]
Заметим, что \( 4 = 2^2 \). Тогда изображение принимает вид:
\[ F(p) = \frac{3}{(p + 1)^2 - 2^2} \]
2. Вспомним таблицу основных изображений и теорему смещения. Известно, что для гиперболического синуса:
\[ \text{sh}(at) \fallingdotseq \frac{a}{p^2 - a^2} \]
Согласно теореме смещения, если \( g(t) \fallingdotseq G(p) \), то \( e^{\alpha t} g(t) \fallingdotseq G(p - \alpha) \). В нашем случае смещение равно \( -1 \) (так как в знаменателе \( p + 1 \)), значит \( \alpha = -1 \).
3. Приведем наше выражение к табличному виду, где \( a = 2 \). Для этого умножим и разделим дробь на 2:
\[ F(p) = \frac{3}{2} \cdot \frac{2}{(p + 1)^2 - 2^2} \]
4. Теперь находим оригинал:
- Дроби \( \frac{2}{p^2 - 2^2} \) соответствует оригинал \( \text{sh}(2t) \).
- Наличию \( (p + 1) \) вместо \( p \) соответствует множитель \( e^{-t} \).
- Константа \( \frac{3}{2} \) остается перед функцией.
Получаем:
\[ f(t) = \frac{3}{2} e^{-t} \text{sh}(2t) \]
Ответ: Четвертый вариант \( f(t) = \frac{3}{2} e^{-t} \text{sh} 2t \).