F(ks)のラプラス逆変換
📂微分方程式F(ks)のラプラス逆変換
式
関数 f(t)のラプラス変換 L{f(t)}=∫0∞e−stf(t)dt=F(s)が s>a≥0であるとしよう。それならば、正の数 k>0に対して、F(ks)のラプラス逆変換は以下のようになる。
L−1{F(ks)}=k1f(kt),s>ka
導出
1
f(ct)のラプラス変換
L{f(ct)}=c1F(cs),s>ca
上記の式で cの代わりにk1を代入すると
L{f(kt)}⟹F(ks)=kF(ks)=k1L{f(kt)}=L{k1f(kt)}
だから
L−1{F(ks)}=k1f(kt)
cの時の条件が s>caだったので、条件は自然とs>kaに変わる。
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2
ラプラス変換の定義により、
L{k1f(kt)}=k1∫0∞e−stf(kt)dt
ここでkt=τと置き換える。するとst=skτであり、dt=kdτなので
L{k1f(kt)}=∫0∞e−skτf(τ)dτ=F(ks)
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参照