已知象函数F(s)=s/(s²+2s+5),求原函数f(t),答案是 f(t)=e的-某个次方 (cos2t-1/2sin2t)u(t),这个次方是多少
时间: 2024-04-09 14:31:50 浏览: 150
高一上数学各知识点梳理:反函数[精选].doc
非常抱歉之前的回答有误。让我们重新计算正确的结果。
给定函数 F(s) = s / (s² + 2s + 5),我们要求原函数 f(t)。
首先,我们可以对 F(s) 进行部分分式分解,以便更容易进行积分。
将分母 s² + 2s + 5 因式分解,得到 (s + 1)² + 4:
F(s) = s / (s² + 2s + 5)
= s / [(s + 1)² + 4]
= A / (s + 1) + (Bs + C) / [(s + 1)² + 4]
通过通分,我们得到:
s = A[(s + 1)² + 4] + (Bs + C)
将 s 的系数对应起来:
1 = A + B
0 = 2A + C
解这个方程组,我们得到 A = -1/2 和 B = 3/2,C = -1。
现在,我们可以将 F(s) 分解为部分分式形式:
F(s) = -1/2 / (s + 1) + (3s - 1) / [(s + 1)² + 4]
现在,我们可以对每个部分进行积分。首先是第一部分:
∫ [-1/2 / (s + 1)] ds = -1/2 ln|s + 1|
对于第二部分,我们需要进行一个变量替换:令 u = s + 1,那么 du = ds。
∫ [(3s - 1) / [(s + 1)² + 4]] ds
= 3∫ [u - 2 / u² + 4] du
= 3∫ (u / u² + 4) du - 6∫ (1 / u² + 4) du
= 3/2 ln|u² + 4| - 3/2 arctan(u/2)
将 u 替换回 s 的形式:
= 3/2 ln|(s + 1)² + 4| - 3/2 arctan((s + 1)/2)
因此,原函数 f(t) = -1/2 ln|s + 1| + (3/2 ln|(s + 1)² + 4| - 3/2 arctan((s + 1)/2))。
根据题目要求,我们将 s 替换为 t:
f(t) = -1/2 ln|t + 1| + (3/2 ln|(t + 1)² + 4| - 3/2 arctan((t + 1)/2))
请注意,这个结果可能与你提供的答案稍有不同。如果你有任何其他问题,请随时提问。
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