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Ahora te presentaré al concepto
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de la transformada de Laplace.
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Y esto es verdaderamente uno de los conceptos más útiles que
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aprenderás, no sólo en las ecuaciones diferenciales, pero
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realmente en matemáticas.
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Y sobre todo si vas a entrar en ingeniería, te vas
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encontrar la transformación de Laplace, además de ayudarle a
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resolver ecuaciones diferenciales, también ayuda a que transformar
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funciones o formas de onda desde el dominio del tiempo a la
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dominio de la frecuencia y estudiar y comprender un
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conjunto de fenómenos.
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Pero no llego a todos los todavía.
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Ahora sólo impartiré usted lo que es.
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Transformada de Laplace.
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A enseñarle lo que es, te hacen cómodo con la
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matemáticas y luego en un par de vídeos a partir de ahora,
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Realmente te mostraré cómo es útil resolver
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ecuaciones diferenciales.
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Realmente te resolvemos algunas de las ecuaciones diferenciales
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lo hizo antes, utilizando los métodos anteriores.
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Pero nos lo seguir haciendo, y lo resolvemos más
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problemas difíciles.
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¿Cuál es la transformada de Laplace?
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Bueno, la de Laplace, la notación es la l como
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Laverne de Laverne & Shirley.
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Que podría ser antes, muchos de sus tiempos, pero
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Crecí en eso.
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En realidad, creo que era repeticiones incluso cuando era un crío.
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Así Laplace de algunas funciones.
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Y aquí, la Convención, en lugar de decir f de x,
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la gente dice f de t.
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Y la razón es que en mucho de la diferencial
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ecuaciones o un lote de ingeniería realmente estás
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conversión de una función de tiempo
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función de la frecuencia.
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Y no te preocupes ahora mismo.
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Si te confunde.
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Pero la transformada de Laplace de una función de t.
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Transforma esa función en alguna otra función de s.
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¿y y hacer eso?
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Bien hecho, permítanme hacer algunas notación matemática
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probablemente no significan mucho para usted.
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¿Así qué transforman?
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Bien, creo que de la misma forma es tipo de
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función de funciones.
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Una función le llevará desde un conjunto de--bien, en lo que
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nosotros hemos trabajado con--un conjunto de números a otro conjunto
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de los números.
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Una transformación que le llevará desde un conjunto de funciones a
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otro conjunto de funciones.
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Así que permítanme simplemente definir esto.
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La transformada de Laplace para nuestros propósitos se define como la
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integral impropia.
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Sé que realmente no he hecho todavía inadecuadas integrales
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pero explicaré en pocos segundos.
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La integral impropia de 0 a infinito e negativo
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St veces f de t--así sea entre el Laplace
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Transformar los soportes--dt.
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Ahora puede parecer muy difícil y muy
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confuso, pero ahora haré un par de ejemplos.
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¿Cuál es la transformada de Laplace?
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Bien vamos a decir que f de t es igual a 1.
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¿Cuál es la transformada de Laplace de 1?
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Así que si f de t es igual a 1--es simplemente una función constante
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de tiempo--bien realmente, permítanme simplemente sustituir exactamente la
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manera que lo escribí aquí.
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Eso es la integral impropia desde 0 hasta el infinito de
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e para el st menos veces 1 aquí.
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No tengo que escribirlo aquí, pero hay un momento 1dt.
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Y sé que infinito probablemente es escuchas le derecha
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Ahora, pero vamos a tratar con poco.
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En realidad, vamos a tratar ahora.
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Esto es lo mismo que el límite.
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Y digamos como una infinidad de enfoques de la integral de
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0 a Ae negativo St. dt.
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Solo para que se sienta un poco más cómodo con ella, usted
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podría haber adivinado que esto es lo mismo.
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Porque obviamente no se puede evaluar infinito, pero usted
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podría tomar el límite como algo acerca a infinito.
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Así que de todos modos, vamos a tomar la primitiva y evaluar
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Esta integral definida inadecuada, o
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Esta integral impropia.
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¿Qué es anti-derivative de e a la menos st
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¿con respecto al dt?
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¿Bien es igual a menos 1/s e a la menos st, derecha?
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Si no me creéis, tomar la derivada de esto.
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Usted tomaría menos s veces.
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Que todo sería cancelar, y sólo quedaría con e
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el signo menos San justo lo suficiente.
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Quiero eliminar esta aquí, este signo igual.
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Porque realmente pude utilizar algunos inmobiliaria.
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Vamos a tomar el límite como una infinidad de enfoques.
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No siempre tienes que hacer esto, pero esta es la primera
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tiempo que estamos tratando con intergrals incorrecta.
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Así que pensé que así podría recordarles que
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Estamos tomando un límite.
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Ahora tomamos la primitiva.
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Ahora tenemos que evaluarlo en el a menos la primitiva
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evaluarla en 0,
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y luego tomar el límite de lo que sea que termina siendo como
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Una infinidad de enfoques.
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Esto es igual al límite como una infinidad de enfoques.
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Vale.
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Si sustituimos a en aquí primero, obtenemos menos 1/s.
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Recuerde que estamos tratando con t.
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Tomamos la integral con respecto a t.
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¿e negativo sA, derecho?
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Eso es lo que pasa cuando pongo a aquí.
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Menos-
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¿Ahora lo que pasa cuando pongo t es igual a 0 aquí?
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Así que cuando t es igual a 0, se convierte en e al menos s veces 0.
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Todo esto se convierte en 1.
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Y me quedo sólo con menos 1/s.
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Bastante justo.
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Y luego me baje un poco.
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Escribí un poco más grande que he querido
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pero eso está bien.
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Así que esto va a ser el límite como una infinidad de enfoques
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de menos de 1/s e negativo sA menos menos 1/s.
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Así plus 1/s.
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¿Cuál es el límite como una infinidad de enfoques?
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¿Bien lo que es este término va a hacer?
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Como una infinidad de enfoques, si suponemos que s es mayores
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que 0--y haremos ese supuesto por ahora.
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En realidad, permítanme Anote explícitamente.
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Supongamos que s es mayor que 0.
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Lo que si suponemos que s es mayores que 0, entonces como a
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enfoques infinito, ¿qué va a pasar?
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¿Bien este término va a ir a 0, correcto? e negativo--
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un googol es un número muy, muy pequeño.
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Y una e a la menos googolplex es un número aún menor.
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Así entonces este e el infinito negativo acerca a 0, por lo que este
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enfoques del término 0.
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Este término no es afectado porque tiene no en ella, tan
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estamos simplemente salimos con 1/s.
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Así que ahí va.
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Este es un momento importante en su vida.
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Sólo que ha estado expuesto a su primer de Laplace.
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Mostraré en unos videos, hay tablas enteras de
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De Laplace, y finalmente veremos
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demostrar a todos ellos.
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Pero por ahora, sólo trabajaremos a través de
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los más básicos.
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Pero esto puede ser nuestra primera entrada en nuestro
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Tabla transformada de Laplace.
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La transformada de Laplace de f de t es igual a
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1 es igual a 1/s.
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Aviso, pasamos de una función de t--aunque obviamente esto
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uno no era realmente dependiente de t--a una función de s.
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Me quedan unos 3 minutos, pero no creo que esa es la
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suficiente tiempo para hacer otra transformada de Laplace.
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Así guardo para el siguiente vídeo.
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Nos vemos luego.