2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Разложение на элементарные дроби и преобразование Лапласа
Сообщение30.01.2017, 18:56 


06/10/14
69
Здравствуйте, помогите разобраться, у меня тут пример на тему обратного преобразования Лапласа

$H(s) =\frac{s+7}{s^2 + s +7}$

Можно ли как-то решить этот пример с помощью преобразования знаменателя? Смущают комплексные корни

Т.е., в примерах, когда перед $s$ в знаменателе стоит, например, кратное двум число, я знаю что делать. Например $s^2 +4s + 5$ я раскладываю на $(s+2)^2+1$ и решаю дальше, а вот тут что-то не вижу как такое провести

Смысл задания перейти к оригиналу

Спасибо

 Профиль  
                  
 
 Re: Разложение на элементарные дроби и преобразование Лапласа
Сообщение30.01.2017, 19:28 


03/06/12
2763
Krogg в сообщении #1188669 писал(а):
например, кратное двум число

Я, конечно, в преобразованиях Лапласа ноль, но а что, требование целости коэффициентов там существенно?

 Профиль  
                  
 
 Re: Разложение на элементарные дроби и преобразование Лапласа
Сообщение30.01.2017, 19:43 


06/10/14
69
Sinoid в сообщении #1188676 писал(а):
Krogg в сообщении #1188669 писал(а):
например, кратное двум число

Я, конечно, в преобразованиях Лапласа ноль, но а что, требование целости коэффициентов там существенно?


Неожиданный вопрос) Там, в принципе, надо исходное выражение методом алгебраических преобразований привести к табличной форме/формам, при том как-то обойти комплексные корни. Поэтому я думаю, что да

Во всяком случае я все примеры только с целыми коэффициентами видел)

 Профиль  
                  
 
 Re: Разложение на элементарные дроби и преобразование Лапласа
Сообщение30.01.2017, 20:07 


03/06/12
2763
Мне кажется, у вас проблемы с банальным выделением квадрата, но с учетом этого:
Krogg в сообщении #1188682 писал(а):
Неожиданный вопрос) Там, в принципе, надо исходное выражение методом алгебраических преобразований привести к табличной форме/формам, при том как-то обойти комплексные корни. Поэтому я думаю, что да

Как насчет того, чтобы попытаться найти множитель для числителя и знаменателя, чтобы в знаменателе было удобно выделить квадрат?

 Профиль  
                  
 
 Re: Разложение на элементарные дроби и преобразование Лапласа
Сообщение30.01.2017, 20:23 


06/10/14
69
Sinoid в сообщении #1188689 писал(а):
Мне кажется, у вас проблемы с банальным выделением квадрата,

Если честно, есть такое :-(

И в данном случае я в упор не вижу, что можно было бы тут сделать, буду думать, спасибо

-- 30.01.2017, 18:35 --

Пример взят отсюда. Первый пример в видео. Они решают тупо в лоб с комплексными корнями, мне было интересно можно ли как-то красиво это все преобразовать

 Профиль  
                  
 
 Re: Разложение на элементарные дроби и преобразование Лапласа
Сообщение30.01.2017, 22:38 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/05
17973
Москва
Krogg в сообщении #1188697 писал(а):
мне было интересно можно ли как-то красиво это все преобразовать
Можно. Но, как минимум, надо знать формулу квадрата суммы. Знаете? Напишите.

 Профиль  
                  
 
 Re: Разложение на элементарные дроби и преобразование Лапласа
Сообщение30.01.2017, 23:20 


06/10/14
69
Знаем)

$(a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2$

 Профиль  
                  
 
 Re: Разложение на элементарные дроби и преобразование Лапласа
Сообщение30.01.2017, 23:28 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/05
17973
Москва
Ну вот теперь сравниваем заданное выражение $s^2+s+7$ с формулой $(a+b)^2=a^2+2ab+b^2$. На первом месте $s^2$ и $a^2$. Значит, $a=s$. Дальше идёт $s$ и $2ab$. Значит, $2ab=s$. Отсюда $b=?$ Ну и дальше там должно быть $b^2$. А на самом деле стоит $7$. Как получить полный квадрат?

$$s^2+s+7=\underbrace{s^2+2s?+?^2}_{a^2+2ab+b^2}-?^2+7$$

 Профиль  
                  
 
 Re: Разложение на элементарные дроби и преобразование Лапласа
Сообщение30.01.2017, 23:53 


06/10/14
69
Ну я вижу только это)

$s^2+s+7 =$ $(s+\frac{1}{2})^2 + \frac{27}{4}$

 Профиль  
                  
 
 Re: Разложение на элементарные дроби и преобразование Лапласа
Сообщение30.01.2017, 23:59 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/05
17973
Москва
Ну вот оно самое и есть.

 Профиль  
                  
 
 Re: Разложение на элементарные дроби и преобразование Лапласа
Сообщение31.01.2017, 00:26 


06/10/14
69
Спасибо)

Тогда получается

$ \frac{s+7}{(s+\frac{1}{2})^2 + (\frac{3\sqrt{3}}{2})^2}$ = $A\cdot \frac{(s+\frac{1}{2})}{(s+\frac{1}{2})^2 + (\frac{3\sqrt{3}}{2})^2} + B\cdot \frac{\frac{3\sqrt{3}}{2}}{(s+\frac{1}{2})^2 + (\frac{3\sqrt{3}}{2})^2}

Откуда $A=1, B=\frac{13 \sqrt{3}}{9}$

И тогда

$H(s) =\frac{s+7}{s^2 + s +7}$ $= $ $ \frac{(s+\frac{1}{2})}{(s+\frac{1}{2})^2 + (\frac{3\sqrt{3}}{2})^2} + \frac{13\sqrt{3}}{9}\cdot \frac{\frac{3\sqrt{3}}{2}}{(s+\frac{1}{2})^2 + (\frac{3\sqrt{3}}{2})^2}$

Что я уже дальше могу использовать таблично, но как-то все это выглядит не очень красиво)

 Профиль  
                  
 
 Re: Разложение на элементарные дроби и преобразование Лапласа
Сообщение31.01.2017, 00:31 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/05
17973
Москва
Krogg в сообщении #1188752 писал(а):
как-то все это выглядит не очень красиво
Да нормально выглядит, просто громоздкие иррациональные выражения картину портят. Но они в любом случае будут, никуда от них не деться.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 12 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group