题目
8. 单边拉氏变换F(s)=(e^-s)/(s^2)+1的原函数为()A. sin(t-1)u(t-1)B. sin(t-1)u(t)C. cos(t-1)u(t-1)D. cos(t-1)u(t)
8. 单边拉氏变换$F(s)=\frac{e^{-s}}{s^{2}+1}$的原函数为()
A. sin(t-1)u(t-1)
B. sin(t-1)u(t)
C. cos(t-1)u(t-1)
D. cos(t-1)u(t)
题目解答
答案
A. sin(t-1)u(t-1)
解析
本题考查单边拉普拉斯变换的时移性质及基本拉普拉斯变换对。
步骤1:回顾基本拉普拉斯变换对
已知正弦函数的单边拉普拉斯变换为:
$\mathcal{L}\{ \sin(kt)u(t) \} = \frac{k}{s^2 + k^2}$
当$k=1$时,对应:
$\mathcal{L}\{ \sin(t)u(t) \} = \frac{1}{s^2 + 1}$
步骤2:应用时移性质
单边拉普拉斯变换的时移性质:若$\mathcal{L}\{ f(t)u(t) \}=F(s)$,则:
$\mathcal{L}\{ f(t - t_0)u(t - t_0) \}=e^{-s t_0}F(s)$
对比题目中的$F(s)=\frac{e^{-s}}{s^2 + 1}$,可知:
- $e^{-s t_0}=e^{-s}$,故$t_0=1$;
- $F(s)=\frac{1}{s^2 + 1}$对应原函数$f(t)=\sin(t)u(t)$。
步骤3:确定原函数
根据时移性质,$\frac{e^{-s}}{s^2 + 1}$的原函数为:
$\sin(t - 1)u(t - 1)$