Глава 5. ЭЛЕМЕНТЫ ОПЕРАЦИОННОГО ИСЧИСЛЕНИЯ
Основными понятиями операционного исчисления являются понятия функции-оригинала и функции-изображения.
Пусть задана функция действительного переменного t. Функция называется оригиналом или начальной функцией, если она удовлетворяет следующим условиям:
1. при .
2. – кусочно-непрерывна при , т.е. она непрерывна или имеет точки разрыва I рода, причем на каждом конечном промежутке таких точек лишь конечное число.
3. Существуют такие числа и , что при всех t выполняется неравенство , т.е. с ростом t функция может возрастать не быстрее некоторой показательной функции. Число называется показателем роста функции .
|
Заметим, что функция
может быть и комплексной функцией действительного переменного, т.е. иметь вид
; она считается оригиналом, если действительные функции
и
являются оригиналами.
Пусть
– оригинал, а
– комплексный параметр, причем
. Рассмотрим произведение функции
на комплексную функцию
действительного переменного t:
и определим несобственный интеграл
.
Можно показать, что при сформулированных условиях этот интеграл сходится и является функцией переменного р:
.
|
Этот интеграл называется интегралом Лапласа, а определяемая им функция
– преобразованием Лапласа, или лапласовым изображением
, или просто изображением
. Соответствие между оригиналом
и его изображением
будем записывать в виде
или
.
Теорема (о единственности оригинала). Если две непрерывные функции
и
имеют одно и то же изображение
, то эти функции совпадают.