trabajo de mate para ing..docx

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Dedicatoria: o EL  PRESENTE   TRABAJO  MONOGRÁFICO LO DEDICAMOS A NUESTROS  PADRES POR  EL ESFUERZO QUE  HACEN DÍA  A DÍA  PARA SACARNOS  ADELANTE  Y A DIOS POR EL DON  DE LA  VIDA. INTRODUCCIÓN

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Dedicatoria:

o EL  PRESENTE  TRABAJO  MONOGRÁFICO  LO  DEDICAMOS NUESTROS PADRES POR EL ESFUERZO QUE HACEN DÍA DÍA PARA SACARNOS ADELANTE  Y A DIOS POR EL DON DLA VIDA.

INTRODUCCIÓN

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Estud!"#s $% $st$ &!'(tu)# )! t*!%s+#*"!&,% d$ L!')!&$u$ $s u% "/t#d# '!*! !s#&!* ! u%! +u%&,% + #t*! +u%&,% dst%t!- ))!"!d! t*!%s+#*"!d! d$ L!')!&$ d$ +. U%! d$ su'*%&'!)$s 0*tud$s $s u$ t*!%s+#*"! $&u!&#%$d+$*$%&!)$s )%$!)$s $% $&u!&#%$s !)1$2*!&!s- '#* t!%t+3&)$s d$ *$s#)0$*. U%! 0$4 *$su$)t! d&5! $&u!&,!)1$2*!&! s$ 5!))!*3 )! !%tt*!%s+#*"!d! #2t$%/%d#s$ s#)u&,% d$ )! $&u!&,% d+$*$%&!).L! t*!%s+#*"!d! d$ L!')!&$ d$ u%! +u%&,% + 0$%$ d!d! '#"$d# d$ u%! %t$1*!) "'*#'! d$'$%d$%t$ d$ u% '!*3"$t*6)! 0!*!2)$ d$ )! &u!) d$'$%d$ )! +u%&,% F7- '#* )# &u!) t$#*(! $st3 ))$%! d$ &#"')&!&#%$s t/&%&!s. P#* $st! *!4,%- t$%$%d# $% &u$%t! )!s !')&!&#%$s d$ )! t$#*(! u

%$&$st!"#s- '#d$"#s *$st*%1*%#s ! u%! &)!s$ d$ +u%&#%$s$%&))!s- )!s +u%&#%$s d$ #*d$% $9'#%$%&!).E% '*%&'#- 8 d!d# u$ )!s s#)u&#%$s d$ $&u!&#%$d+$*$%&!)$s )%$!)$s &#% &#$:&$%t$s &#%st!%t$s s#+u%&#%$s &#%t%u!s- '#d*(!"#s *$st*%1*%#s ! +u%&#%$&#%t%u!s. S% $"2!*1#- %#s %t$*$s! $stud!* $&u!&#%$s &#"'u)s#s- u$ &#"# 0"#s- 5!&$% u$ )! s#)u&,% &!"2

2*us&!"$%t$ 8 s$! ds&#%t%u!. Es '#* $st# '#* )# ut*!t!*$"#s +u%&#%$s &#%t%u!s ! t*#4#s.

TRANSFORMADA DE LAPLACE

S$! )! +u%&,% d$ F6t7- d$:%t0! ; T ≥0

- )! t*!%s+#*"!d! d$ L!')!&$ d$%#t!'#* L   F (t )  # F6s7. S$ d$:%$ '#* )! $&u!&,%<

L   [ F (t )]= F ( s)=∫0

e−st 

f  ( t ) . dt 

L   [ F (t )]= F ( s)= lim p→ ∞

∫0

 p

e−st 

. f  ( t ) . dt 

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T*!%s+#*"!d!s $% 2!s$ ! )! d$:%&,%<

Transformada De Una Funcin Constante

L   [1 ]=∫0

 p

e−st 

.1 . dt 

L   [1 ]=−15

  . e−st 

L   [1 ]=−0+1

s=

1

s

  L   [2 ]=2

s   L   [3 ]=3

s  

Transformada De Una Funcin E!"onencia# 

L   [eat ]=∫0

e−st 

. eat 

.dt 

¿∫0

et (a− s)

. dt 

=

1

a−s

 .et (a−s)=0−

  1

a−s

=  1

s−a  

L   [e4 t ]=   1

s−4

PROPIEDAD DE LA LINEALIDAD

S$!% )!s +u%&#%$s + 8 1 &#% t*!%s+#*"!d!s d$ L!')!&$ L   [ F (t )]  8 L   [G(t )] -

*$s'$&t0!"$%t$ 8 s$!% ! 8 2 &#%st!%t$s $%t#%&$s<

L   [a .F  (t ) ±b.G( t )]=¿   !.L   [ F (t )]   ±   2.L   [G(t )]

E$em"#o

L   [e−4 t +10 ]=¿  L   [e−4 t ]  > [email protected]   [1 ]

¿  1

s+4+10

s

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Transformada de a#%unas funciones&i"er'#icas

L   cosh (at )   cosh (at )=1

2 [eat +e

−at ]

L [1

2 (eat +e−at )]=¿  1

2 .L [eat ]   >1

2 .L   [e−at ]

¿1

2 .  1

s−a+1

2.  1

s+a

¿1

2 [ s+a+(s−a)

s2−a

2 ]=   s

s2−a

2

L   [Senh (at )]   Senh (at )=1

2 [eat +e−at ]

L [12 (eat −e−at )]=¿  

1

2 .L [eat ]   1

2 .L   [e−at ]

¿1

2 .  1

s−a−1

2 .  1

s+a

¿1

2 [ s+a−(s−a)

s2−a

2

]=  a

s2−a

2

E$em"#o a"#icati(o

L   [3.cosh (2 t )−9. senh(8 t )]=¿   .L   [cosh  (2 t )]   −¿   .L   [senh (8 t )]

¿3.  s

s2−4

−9  8

s2−64

=¿  3 s

s2−4

−  72

s2−64

Transformada de a#%unas funcionestri%onom)tricas

L   cos  (wt )   L   sen (wt )

eix=cos ( x)+isen( x )

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L  e

iwt 

[¿ ]=¿ L   [cos (wt )+ isen(wt )]

s+iw

s+iw .

  1

1−iw=¿ L   cos  (wt )   −¿   .L   sen (wt )

s+iw

s2−(i2 .w

2)=

 s+iw

s2+w

2

s

s2+w

2  >iw

s2+w

2=¿ L   cos  (wt )   −¿   .L   sen (wt )

L   [sen(wt )]=   w

s2+w

2

L   [cos  (wt )]=   s

s2+w

2

E*EMPLO:

L   [2.cosh (4 t )−6 senh (3 t )]=¿   .L   [cosh  (4 t )]   −¿   .L   [ senh (3 t )]

¿2.  4

e2−16

−6.  3

e2−9

=  8

s2−16

−  18

s2−9

FUNCION +AMMA ,

  Γ ¿

 Γ (α )=∫0

e− x

. xα −1

. d x

 Γ (α +1 )=α . τ  (α )

α =n ;n∈ N 

 Γ (n+1 )=n!

L   [ t a ]=∫0

e−st 

.t a. dt 

Reso#(iendo "or inte%ra# "or "artes-

L   [ t a ]=   1

sa+1∫

0

e− x

. xa. dx

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L   [ t a ]= τ  (α +1 )

sa+1

L   [ t a ]= a !

sa+1   a∈ N 

L

  [ t 3 ]=3 !

s4

TEOREMA DE LA TRANSFORMADA DE LAPLACE DE LAINTE+RAL DE UNA FUNCIÓN

L   F (t ) = F (s) - $%t#%&$s L  [∫0

f  (θ ) .dθ ]=¿   F (s)

s  

Demostracin:g (t )=∫

0

f  (θ ) . dθ

g (t )=f (t )  

L   [ g (t ) ]=s  L   [g (t )]   g(0)

L   [ f  ( t ) ]=s  L  [∫0t 

f (θ) . dθ

]L

  [ f (t )]S  =¿

 L  [∫0

f (θ) . dθ]

A"#icando #a transformada in(ersa de

La"#ace F  (s )

s  =¿ L [∫

0

f (θ) . dθ]

L? ( F  (s )s  )=∫

0

f (θ) . dθ

E$em"#o:

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L? [   1

s(s−4) ]=e4θ

∫0

e4θ

dθ=¿  1

4 e

4θ 

=

1

4

 e4θ−

1

4

L? [   1

s2(s−4) ]=∫0

[ 14 e4θ−

1

4 ]dθ=  1

16e4θ−

1

  ¿  1

16 e

4 t −1

4 t −

 1

16

L? [ 1

sn

]=∫0t 

∫0

∫0

∫0

∫0

f  (θ )dθ

Teor.a de #a inte%ra# de #atransformada de La"#ace

S L   f ( t ) = F (s)  8 !d$"3s limt →0 (

f  (t )t   )  $9st$- $%t#%&$s

L   [ f ( t )]=∫s

 F (s)d s

Demostracin:

   F ( s)=∫s

∫0

e−s t 

. f  (t ) .dt .

∫s

 F ( s) . d s=∫s

∫0

e−s t 

. f  ( t ) .d t .d s

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  ¿∫0

[∫s

e−s t 

.d s]. f  (t ) .dt 

¿∫0

∞−1

t   . e

−st f  ( t ) . dt =∫

0

∞1

t  e

−st . f  ( t ) . dt   

L [ F (t )t   ]=∫

s

 F ( s) . d s

E$em"#os

P!*! '#d$* !')&!* $st$ "/t#d# t$%$"#s u$ 0$* s $9st$ $) )("t$ d$) + 6t7.

L ["st 

  ]   C#"'*#2$"#s s $9st$

limt →0

 ( cos t 

t   )=1

0=∞   N# $9st$.

L [ sent 

t   ]   C#"'*#2$"#s s $9st$

  limt →0

 ( sin t 

t   )=0

0  

A')&!"#s )! )$8 d$ H,'t!)limt →0

 ( cos t 

1   )=cos0=1   S $9st$

L [ sin t 

t   ]   1

s2+1    ∫

s

(   1

s2+1 )d s=a#tg( s)  

¿ $ 

2−a#tg (s)

L [2−2cos t 

t    ]   C#"'*#2$"#s s $9st$

  limt →0

 [2−2cos t 

t    ]=0

0

A')&!"#s )! )$8 d$ H,'t!)

  limt →0

 [2 sent 

1   ]=2 sent =0   S $9st$

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L [2−2cos t 

t    ]  2

s +−2 s

s2+1

∫s

(2s +−2 s

s2+1 )d s

2 ln s−ln ( s2+1)  

ln(   s

s2+1 )   =

ln [  1

1+ 1

s2 ]=ln 1−ln(   s

2

s2+1 )=−ln(   s

2

s2+1 )

Teorema de #a trasformada de #a deri(ada-

S  % & (t )  $s &#%t%u! ! t*#4#s 8 d$ u% #*d$% $9'#%$%&!) $% u% %t$*0!)# 

¿0,+∞ ¿

¿

$%t#%&$s   ' { % (t ) =s(  (s )− % (0)

D$"#st*!&,%

I%t$1*!d# '#* '!*t$s.

 ' { % & (t ) }=∫0

e−at 

 % (t ) dt 

+¿ s∫0

e−at 

 % (t ) dt 

¿e−at 

 % (t ) dt ∫0

¿

¿− % (0 )+s' { % (t )}

¿ s(  ( s)− % (0)

C#% u% !*1u"$%t# s")!* '#d$"#s d$"#st*!* u$

 ' { % & & ( t ) }=− % & (0 )+s' { % & (t )}

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¿− %& (0)+s (S% (s )− % (0 ) )

¿−s2(  (s )− %

& (0 )−s%(0)

E$"')#

Us$ $) *$su)t!d# !%t$*#* '!*! &!)&u)!*

¿ '{t 2 }

So#ucin

H!&$%d#  f  ( t )=t 2

 - t$%$"#s u$

 ' {f  (t & )}=s' { f  (t ) }−f  (0 )

 ' {2 t }=s' {t 2

}−0

2 ' {t }=s' {t 2 }

2

s2=s' {t 2}

Y !u( &#%&)u"#s u$<

 ' {t 2 }= 2s2

E) s1u$%t$ *$su)t!d# 1$%$*!)4! )! t*!s+#*"!d! d$ u%! d$*0!d!

T*!s+#*"!d! d$ u%! d$*0!d! 1$%$*!)4!d!

S 86t7-86t7- ..-   %2

 6t7 s#% &#%t%u!s ! t*#4#s 8 d$ #*d$% $9'#%$%&!) $% $)

%t$*0!)#¿

0,+∞ ¿¿

E%t#%&$s<

 ' { % & (t ) }=Sn(  (s )−∑

 )=0

n−1

s) %n−1− )(0)

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¿Sn

(  ( s)− %n−1 (0 )−s %

n−2 (0 ) .−sn−1

 % (0)

 E) s1u$%t$ t$#*$"! t*!t! s#2*$ $) $+$&t# u$ t$%$ )! t*!s+#*"!d! )! $s&!)!&#% d$

u%! +u%&,% f  ( t ) .

S$! f  ( t )  u%! +u%&,% &#%t%u! ! t*#4#s 8 d$ #*d$% $9'#%$%&!) $%¿

0+∞ ¿

¿

 s &   * @

D$"#st*!&,% '!*! &#"'*#2!* $st! '*#'$d!d 2!st! d$ u%! &!"2# d$ 0!*!2)$+=t 

 ' {f  (t ) }=∫0

e−at 

f  (t )dt 

¿

1

∫0

e

−a+

f  (+ ) d+

¿1

 F (

s

)

TRANSFORMADA IN/ERSA DELAPLACE

M$d!%t$ )! d$:%&,% d$ )! t*!%s+#*"!d! d$ L!')!&$ s$ t$%$< s F<@->   ∞>→, - $s u%!

+u%&,% s$&&#%!)"$%t$ &#%t%u! 8 d$ #*d$% $9'#%$%&!)- $%t#%&$s ∃ ' { F (t ) }=f (s ) -

A5#*! %0$*t*$"#s $) '*#2)$"!- $s d$&*< d!d! )! +u%&,% +6s7 u$*$"#s $%&#%t*!* )! +u%&,F6t7 u$ &#**$s'#%d$ ! $st! t*!%s+#*"!d! 8 ! $st! +u%&,% F6t7 s$ ))!"! )! t*!%s+#*"!d!

%0$*s! d$ +6s7 8 s$ s"2#)4! '#*  '−1

{ f (s)} -$s d$&* F6t7=   '−1

{ f (s)} .

 E$em"#o:

H!))!* F6t7 s +6s7=2

s+3

  So#ucin

F6t7=   '−1{ f (s)} =   '

−1{   2

s+3 }=2e−3 t 

 d$ d#%d$ F6t7=   2e−3 t 

EJEMPLO<

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H!))!* F6t7 s +6s7=1

s2+4

F6t7=   '−1{ f (s)} =   '

−1{   1

s2+4 } =

1

2 '

−1 {   1

s2+4 } =

1

2 sen2 t   K d$ d#%d$ F6t7=

1

2 sen2 t   

Pro"iedades de #a transformada in(ersade La"#ace

Primera "ro"iedad de #inea#idadS ! 8 2 s#% &#%st!%t$s !*2t*!*#s 8 +6s7- 16s7 s#% )!s t*!%s+#*"!d! d$ F6t7 8 G6t7*$s'$&t0!"$%t$ $%t#%&$s<

 '−1{af  ( s)+bg (s)}=a '−1 {f (s)}+b '−1 {g (s)} =! F 6t7 > 2 G 6t7

  DemostracinM$d!%t$ )! '*#'$d!d d$ )%$!)d!d d$ )! t*!%s+#*"!d! s$ t$%$<

 '−1{af  ( s)+bg (s)}=a '

−1 {f (s)}+b '−1 {g (s)} =! F 6t7 > 2 G 6t7

Es d$&* u$< {af  (s )+bg(s)}=¿ L   {a F (t )+b G(t ) - t#"!%d# )! t*!%s+#*"!d! %0$*s! s$ t$%$<

 '−1{af  ( s)+bg (s)}=a '

−1 {f (s)}+b '−1 {g (s)} =! F 6t7 > 2 G 6t7

E$"')#<

S +6s7=1

s2 >

1

s2+9  

3

s−2  . H!))!* F6t7

  So#ucin

F6t7=   { f (s ) =   '−1{ 1s2 +

  1

s2+9

−  3

s−2 } =   '−1{ 1s2 }  >   '

−1{   1

s2+9 }     3 '

−1{   1

s−2} 

= t >1

3 s$% t   e2t 

Se%unda "ro"iedad de trans#acin

 S  '−1{ f (s)} =F6t7K $%t#%&$s  '

−1 { f (s−a)} =   eat 

F6t7

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Demostracin S$ &#%#&$ u$ < s  ' {f (t )} =F6s7   →  L   {eat 

 F ( t ) } =f   (s−a)  d$ d#%d$

eat 

F6t7=   '−1{ f (s−a)}  #t*! +#*"! $s<

f  (s) =   ∫0

+∞

e−st 

 F (t )dt    →f (s−a) =   ∫0

+∞

e−(s−a)t 

 F (t )dt  =   ∫0

+∞

e−st 

. eat  F (t )dt  = L   {eat 

 F ( t )}

P#* )# t!%t# f  (s−a) = L   {eat 

 F ( t )}  d$ d#%d$<  '−1

{ f (s−a)} =   eat 

 F (t )

 E$em"#o: 5!))!* F6t7 s< +6s7 =s−2

(s−2)9+9

F(t)=   '−1{ f (s)} =   '

−1{   s−2

(s−2)9+9 } =   e2t  '

−1 {   s

s2+9 } =   e

2t 

&#s t

Tercera "ro"iedad de trans#acin

S '

−1 { f  (s ) }=F6t7K $%t#%&$s

 '−1{e−at 

f  ( s ) }=  { F  (t −a ) - t >a

0 -t <a

Demostracin

C#"# f 6s7 = ∫0

+∞

e−st 

 F (t ) dt   - $%t#%&$s "u)t')&!%d# '#* e−as

e−as

 f 6s7 = ∫0

+∞

e−as

. e−st 

 F (t ) dt   =   ∫0

+∞

e−s (t +a)

 F ( t ) dt 

s$! t > ! = u   →  dt=duK &u!%d# t=@ K u=! 8 &u!%d# t   →+∞  K u   →+∞

e−as

 f 6s7 =   ∫0

+∞

e−s (t +a)

 F ( t ) dt   =   ∫0

+∞

e−s+

 F (+−a ) d+  =   ∫0

+∞

e−s+

 F (+−a ) dt   

D#%d$  F (+−a )=0  

e−as

 f 6s7 =   ∫0

+∞

e−s+

 F (+−a ) dt  =   ∫0

+∞

e−s t 

 F  (t −a) dt  = L   { F ( t −a)}

Cuarta "ro"iedad de cam'io de esca#a

S  '−1 { f  (s ) } =F 6t7K $%t#%&$s  '

−1 { f  (s ) } =1

   F 61

  7

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f  (s ) =   ∫0

+∞

e−s t 

 F  (t ) dt    →   f  (s ) = ∫0

+∞

e−st 

 F  (t ) dt 

S$! u=t →  dt =d+

   d#%d$ t=+

 

f  (s ) 0  ∫0

+∞

e−s t  F (t ) dt  0   ∫0

+∞

e−s+ F 

(+  )

d+   

0  1

 ∫0

+∞

e−s+

 F ( +

  ) d+

   0  1

   L { F ( +1

  )}

 E%t#%&$s<  '−1 { f  (s ) } =

1

   F 61

  7

E$em"#o: 5!))!* F6t7 s f 6s7=1

9 s2+1

 So#ucin

S$!   '−1{   1

s2+1 } = s$% t →'

−1 {   1

(3 s)2+1 } =1

3  s$%1

3

Transformada in(ersa de La"#ace de #aderi(ada

TEOREMA: S L?6s7 = F6t7 $%t#%&$s L?  6%7 6s7 = 6?7% t% F6t7

Demostracin

C#"# Lt% F6t7 = 6?7%  d

n

dsn LF6t7 = 6?7%  6%76s7

T#"!%d# )! %0$*s! ! !"2#s "$"2*#s.

L?  6%76s7 = 6?7% t% F6t7

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7/26/2019 trabajo de mate para ing..docx

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E$em"#o-  5!))!* L?)%6  s+2

s+1 7

So#ucin

C#"# Lt F6t7=   6s7 L?   6s7 =t F6t7

L?   6s7 =tL?6s7

Lue%o L?   6s7 =1

t   L?  6s7

A')&!%d# $st$ *$su)t!d# !) $$*&&# d!d#.

L?)%6  s+2

s+1 7= L?)%6s>7 )%6s>?7

  =

1

t   L?

1

s+2  

1

s+1

=

1

t  6  e

−2t 

 e−t 

7 =

e−t −e

−2 t 

Transformada in(ersa de La"#ace de #ainte%ra#

TEOREMA-  S L?6s7 = F6t7 $%t#%&$s L?   ∫s

/(+)d+ = F (t )

Demostracin

C#"# L6s7 = 6s7 L F (t )

t  = ∫s

/(+)d+

D$ d#%d$ !) t#"!* )! t*!%s+#*"!d! %0$*s! s$ t$%$.

L?   ∫s

/(+)d+ = F (t )

E$em"#o- 1 ca#cu#ar #a transformada in(ersa de L?   ∫s

∞ds

s2+a

2

So#ucin

S L6t7 = 6s7 L F (t )

t  = ∫s

/(s)ds  

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De donde L?   ∫s

/(s)ds}  = F (t )

Lue%o si L6s7 = 6t7 L?   ∫s

/(s)ds}  = F (t )

t   

A5#*! !')&!"#s $st$ *$su)t!d# !) $$*&&# d!d#.

L?ds

s2+a

2}  =

senat 

a   L?   ∫s

∞ds

s2+a

2 =senat 

at   

Transformada in(ersa de La"#ace de #amu#ti"#icacin "or s

TEOREMA- 2  s L

?

6s7 = F6t7 8 F6@7 =@ $%t#%&$s L

?

6s7 = F

6t7Demostracin

Como L?6s7 = F6t7 L6t7 = 6s7- d$ d#%d$

L F6t7 = sL F6t7 F6@7 =sL6t7 - $s d$&*<

L F6t7 =s6s7 $%t#%&$s L?s 6s7 = F6t7

E$em"#o- 2 &a##ar  L?

1

s+¿¿¿5¿s¿

 

So#ucin

L?

1

s+¿¿

¿5¿s¿

 = e−1

 L?

1

s5 }  =t 4

e−1

24

L?

1

s+¿¿¿5¿s¿

 =t 3e−1

6  t 4

e−1

24  =e−1

24 6tt7

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Transformada in(ersa de La"#ace de #adi(isin "or STEOREMA- S L  ? 6s7 = F 6t7 $%t#%&$s <

  L  ?

  / (S)

s = ∫0

 F (+ )d+

Demostracin

C#"# L  ? 6s7 = F6t7 ⇒  LF6t7 = 6s7 d$ d#%d$

L   ∫0

 F (+ )d+}  =/ (s)

s  ⇒  L  ? 

  / (s)s = ∫

0

 F (+ )d+ }

E$em"#o-2  E%&#%t*!* L  ? 

1+¿ 1

s2

¿1

s  ln ¿

7

So#ucin

L  ?  ? )%6? >

1+¿ 1

s2

¿}

 '   1{1

s  ln ¿

 = L  ? ¿ s

2

¿ln ¿  >?7 ln s2  

 = 1

t   L  ? 2 s

s2  

2

s   = 1

t   6   cos t    7 =

1−cos ¿¿2¿¿

E$em"#o-

 E%&#%t*!* L  ?  ? )%? L  ? 

1+¿ 1

s2

¿1

s  ln ¿

7 =

1−cos+¿¿+

2¿¿

∫0

¿

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Transformada in(ersa de La"#ace "or e#M)todo de #as Fracciones Parcia#es

L!s +u%&#%$s *!&#%!)$s 0(s)1(s)  - d#%d$ P6s7 Y Q6s7 s#% '#)%#"#s $% )!s &u!)$

)#s 1*!d#s d$ P6s7 $s "$%#* u$ $) 1*!d# Q6s7- 'u$d$% $9'*$s!*s$ &#"# u%!su"! d$ +u%&#%$s *!&#%!)$s s"')$s- !')&!%d# $) &*t$*# d$ d$s&#"'#s&,%$stud!d# $% $) &!s# d$ )!s %t$1*!)$s d$ +u%&#%$s *!&#%!)$s.

E$em"#o-2 H!))!* L  ?   11s

2−2s+5(s−2)(2s−1)( s+1)

So#ucin

11s2−2s+5

(s−2)(2s−1)( s+1)  =

 2

s−2 >

3

2 s−1  >

s+1  =

 2 (2 s−1)(s+1)+3(s−2)( s+1)+4 (s−2)(2s−1)(s−2)(2s−1)( s+1)

?? s 2 2s > = A (2s 2 )7 6s >?7 > B(s 2 2) (s >?7 > C6s - 2) (2s - ?7

?? s2

- 2 s + 5=A (2   s2

 > s )7 > B 6   s2

s 7 > C 6   s2

- 5 s + 2)

?? s2

- 2 s + 5 = (2A + B + 2C)

  s2

 + (A - B - 5 C) s - A - 2 B + 2C

{  2 2+3+24 =11 2=5

 2−3−54 =−2⇒3=−3

− 2−2 3+24 =54 =2

L ?   11s

2−2 s+5(s−2)(2s−1)( s+1) = L  ? 

  5

S−2  3

2 S−1  >2

s+1

 = L  ? 1

s−2   3

2  L  ? 

1

s−1

2> L  ?

1

s+1 =   e2t      32

e

1

2 >   e−1

TEOREMA DE 3EA/ISIDE:S$!% P6s7 8 Q6s7 '#)%#"#s $% )#s &u!)$s P6s7 $s d$ 1*!d# "$%#* u$ $) 1*!d# d$ Q6s7. s Q6s7 t$%$

*!(&$s d+$*$%t$s α 1 - α 

2 - α 3 -- α n  K $%t#%&$s

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 '−1

 0(s)1(s)   = ∑

 =1

n 0(α )1 (α )   e

α  . t 

Demostracin:

S $) '#)%#"# Q6s7 t$%$ % *!(&$s α 1 - α 

2 - α 3 -- α n K '#* )# t!%t# d$ !&u$*d# !) "/t#d# d$

d$s&#"'#s&,% d$ )!s +u%&#%$s *$!&#%$s s$ 'u$d$ $9'*$s!* !s<

 0(s)1(s)  =

 21

s−α 1  > 2

2

s−α 2  > > 2  

s−α   > >

 2n

s−α n   6?7

A )! $&u!&,% )$ "u)t')&!"#s '#* s−α   - $s d$&*<

 0(s)1(s) 6   s−α   7 = 6

 21

s−α 1  > 2

2

s−α 2  > > 2  

s−α   > >

 2n

s−α n 76   s−α   7 67

A5#*! t#"!"#s )"t$ &u!%d# s α    8 !')&!%d# )! *$1)! d$ LH#s't!) - s$ t$%$<

 2  = lims α  

 0(s)1(s)

(s−α  ) = lims α  

 0(s)(s−α  )

1(s )

 2  = lims α  

 0(s) . lims α  

(s−α  )1(s) = lim

s α  

 0(s) . limsα 

 

 0(s). lims α 

 

1

1 5 (s)

 2  =   0(α ) .

1

1 (α )  =

 0 (α )

1 (α )   $%t#%&$s< 2

  =

 0 (α )

1 (α )   67

R$$"')!4!"#s 67 $% 6?7 s$ t$%$<

 0(s)1(s)  =

 0(α 1)1 5 (α 1) .

1

s−α 1

 > 0(α 2)

1 5 (α 2) .1

s−α 2

 >> 0(α n)

1 5 (α n) .1

s−α n  - t#"!%d# )!

%0$*s!

 '−1

 0(s)

1(s)  =  '

−1

 0(α 1)

1 5 (

α 1)

.1

s−α 1

 > 0(α 2)

1 5 (

α 2)

.1

s−α 2

 >> 0(α n)

1 5 (

α n)

.1

s−α n

 

 '−1

 0(s)1(s)   =

 0(α 1)1 5 (α 

1)e

α 1. t 

 > 0(α 2)1 5 (α 

2)e

α 2. t 

 > > 0(α n)1 5 (α n)

eα n .t 

P#* )# t!%t#:  '−1

 0(s)1(s)   = ∑

 =1

n 0(α )1 (α )   e

α  . t 

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E$em"#o:

Ca#cu#ar:  '−1

419 s+37

( s−2 ) (s+1 )(s+3)  5

Q6s7 = 6s76s>?76s>7 = s3

 >   s2

  s

Q6s7 =   s2

 > s Q67=?- Q6?7=- Q67=?@

P6s7 = ?s W P67=W - P6?7=?X - P67=@

E%t#%&$s<  '−1

19 s+37

( s−2 ) (s+1 )(s+3)   = 0(2)1 5 (2)

e2 t 

 > 0(−1)1 5 (−1)

e−t 

 > 0(−3)1 5 (−3)

e−3 t 

  =   e

2t 

    e

−t 

    e

−3t 

 

O'ser(acin:

Su'#%1!"#s u$ +6s7 = 0(s)1(s)  s#% '#)%#"#s $% d#%d$ $) 1*!d# P6s7 $s "$%#* u$ $) 1*!d# d$

Q6s7- '$*# $% $st$ &!s# Q6s7 = @ t$%$ u%! *!(4 ! d$ "u)t')&d!d " - "$%t*!s u$ )!s #t*!s *!(&$

b1 - b

2 -   b3 - - bn  s#% dst%t!s $%t*$ s. E%t#%&$s s$ t$%$<

+6s7 = 0(s)1(s)  =

 21

(s−a)6  > 2

2

(s−a)6−1  > > 26

(s−a)1  >3

1

s−b1 > >

3n

s−bn

  2   = lim  1

( −1 )! .d

 

ds  (s−a)n

+6s7 - = ?----"

E%t#%&$s )! t*!%s+#*"!d! %0$*s! $s<

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 '−1

+6s7 =  '−1

 0(s)1(s)   = e

at 

6 21t 

6−1

( 6−1 )!  > 22t 

6−2

( 6−2 )!  > >  26  7 > 31e

b1t 

 >

32e

b2t 

 > > 3n ebn t 

LA CON/OLUCIONS$! F 8 G d#s +u%&#%$s &#%t%u!s '#* t*!"#s $% &!d! %t$*0!)# :%t# 8 &$**!d# @ [ t [ 2 8 d$ #*d$$9'#%$%&!). L! +u%&,% u$ d$%#t!*$"#s '#* F\G 8 u$ 0$%$ d!d# '#*<

F6t7 \ G6t7 = ∫0

 F (+ )G (t −+ ) d+

R$&2$ $) %#"2*$ d$ &#%0#)u&#% d$ )!s +u%&#%$s F 8 G.

E$em"#o:

L! &#%0#)u&#% d$ F6t7= e t   8 G6t7=s$%t $s<

et 

 \ s$% t = ∫0

e+sen (t −+ ) d+  = ∫

0

e+(sent"s+−sen+"st )d+

  = ∫0

e+sent"s+d+   ∫

0

e+sen+"std+

  = e

+"s+

sent 

2  ¿  > e+ sen+¿  

e+sen+

"st 

2  ¿   e+"s+ ¿ ] ^ t 

0  

=1

2   et sent"st   >  e

t sen

2t    e

t sent"st   > e

t cos

2t   ]

1

2   sent   > "st 

  =1

2   et 

  sent −"st  ] $%t#%&$s< et ∗sent   =

1

2   et 

  sent −"st  ]

Pro"iedades de #a con(o#ucion:S$!% + 8 1 +u%&#%$s &#%t%u!s $% $) %t$*0!)# @ - >_ - $%t#%&$s<

? + \ 1 = 1 \ + 6)$8 &#%"ut!t0!7 + \ 61 > 57 = +\1 > +\5 6)$8 dst*2ut0!7 6+\1 7\5 = + \ 61\57 6)$8 !s#&!t0!7 +\ @ = @\+ = @

TEOREMA DE LA CON/OLUCION:

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s$!% F6t7 8 G6t7 +u%&#%$s &#%t%u!s '#* t*!"#s ∀  t ` @ 8 d$ #*d$% $9'#%$%&!)- $%t#%&$s<

LF6t7\G6t7 = LF6t7.LG6t7 = +6s7 . 16s7

Demostracin:

S$! +6s7 = LF6t7 = ∫0

e−sα 

 F ( α ) dα    K 16s7 = LG6t7 = ∫0

e−s7

G ( 7 ) d7

+6s7.16s7 = 6   ∫0

e−sα 

 F ( α ) dα   76   ∫0

e−s7

G ( 7 ) d7  7

+6s7.16s7 = ∫0

∫0

e−s (α + 7 )

 F (α ) G ( 7 ) dαd7

+6s7.16s7 = ∫0

 F ( α ) dα ∫0

e−s (α + 7 )

G ( 7 )d7  

• d$!%d# ! α   :# -5!&$"#s ! t= α   >  7   $%t#%&$s< dt = d7  d$ "#d# u$ 7  = t α 

+6s7.16s7 = ∫0

 F ( α ) dα ∫0

e−st 

G (t −α ) dt   

s

 7

 = @ t =

α 

 > @ $%t#%&$s< t =

α 

s  7   @ t = α   > ∞   $%t#%&$s< t = ∞

+6s7.16s7 = ∫0

e−st 

dt ∫0

 F  (α ) G (t −α ) dα   =

¿e−st ∫

∫0

¿0¿ t F ( α ) G (t −α ) dα    dt   = LF \ G

E%t#%&$s< L F6t7 \ G6t7 = LF6t7.LG6t7 = +6s7 . 16s7

TEOREMA DE CON/OLUCION PARA LA TRANSFORMADAIN/ERSA:

Su'#%$%d# u$  '−1

+6s7 = F6t7 8  '−1

16s7 = G6s7

E%t#%&$s<

Page 23: trabajo de mate para ing..docx

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 '−1

+6s7.16s7 = ∫0

 F (+ )G (t −+ ) d+  = F \ G  d#%d$ F \ G $s )! &#%0#)u&#% d$ F 8 G

Conc#usinL! t*!%s+#*"!d! d$ L!')!&$ $s d$%#"%!d! !s( $% 5#%#* ! P$**$S"#L!')!&$. L! t*!%s+#*"!d! d$ L!')!&$ $s u%! I%t$1*!) I"'*#'!. L! +u%&,Es&!),% U%t!*# t!"2/% $s &#%#&d! &#"# +u%&,% H$!0sd$. A) '*#&$s

%0$*s# d$ $%&#%t*!* + 6t7 ! '!*t* d$ F6s7 s$ )$ &#%#&$ &#"# t*!%s+#*"!d%0$*s! d$ L!')!&$. P!*! &!)&u)!* )! t*!%s+#*"!d! %0$*s! d$ L!')!&$ s$ ut)4)! %t$1*!) d$ B*#"a&5 # %t$1*!) d$ F#u*$*M$))%. L! )%$!)d!d $s u%'*#'$d!d "u8 bt) '!*! *$s#)0$* $&u!&#%$s d+$*$%&!)$s )%$!)$s &#&#$:&$%t$s &#%st!%t$s- ! )! 0$4 '$*"t*3 $) &3)&u)# d$ )! t*!%s+#*"!d! d!)1u%!s +u%&#%$s.

Page 24: trabajo de mate para ing..docx

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6I6LIO+RAF7A

5tt'<^^aaa."t8.t$s"."9^$t$^d$'t#s^"^"!

X?^)!')!&$^5#"$.5t"5tt'<^^$u)$*.us.$s^c*$%!t#^&)!s$s^""^)!')!&$.'d+ 5tt'<^^"!t$"!t&!s.u%0!))$.$du.&#^c!*!%1#^B##s^&u*s#

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