没志青年
发布于 2025-06-19 / 27 阅读
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拉普拉斯变换

卷积:(96 封私信 / 80 条消息) 这篇文章能让你明白卷积 - 知乎

拉普拉斯变换,简称拉氏变换,是一种积分变换。

作用是将一个时间域的函数 f(t) 变换到 s 域内的复变函数 F(s),s称为复频率。

F(s) = \mathcal{L}\{f(t)\} = \int_0^{\infty} e^{-st} f(t)\, dt

拉普拉斯反变换

\mathcal{L}^{-1}\{F(s)\} = f(t) = \frac{1}{2\pi i} \int_{\gamma - i\infty}^{\gamma + i\infty} e^{st} F(s)\, ds

基本性质

线性性质

\mathcal L\{a f(t) + b g(t)\} = a F(s) + b G(s)

微分性质

\mathcal L\{f'(t)\} = s F(s) - f(0^-)

积分性质

\mathcal L\!\!\left\{\int_0^t f(\tau) \, d\tau \right\} = \frac{F(s)}{s}

延迟性质

拉式变换的卷积定理

\mathcal L\{f_1(t) * f_2(t)\} = F_1(s) \cdot F_2(s)

常用函数的拉式变换表

原函数 f(t)

象函数 F(s)

1

\dfrac{1}{s}

Aδ(t)

A

Aε(t)

Ae^{-at}

1-e^{-at}

sin(ωt)

拉普拉斯反变换的部分分式展开

求解反变换,比较复杂,通过将 F(s) 分解为若干简单项之和,简化求解,这种方法称为部分分式展开法,又称为分解定理。