pajarito

jueves, 5 de mayo de 2011

3.7-transformada de funciones multiplicativas

Ejemplo
Calcule



$\displaystyle {\cal L} \{ t^2 Sen(2t) \}
$

Solución
Aplicando el teorema anterior para $ n=2$, tenemos que


$\displaystyle {\cal L} \{ t^2 Sen(2t) \}
$ $\displaystyle =$ $\displaystyle (-1)^2 \left( {\cal L} \left\{ Sen(2t) \right\} \right)^{\prime \prime}$
$\displaystyle =$ $\displaystyle \left( \frac{2}{s^2 + 4} \right)^{\prime \prime}$
$\displaystyle =$ $\displaystyle \frac{12s^2 - 16}{\left( s^2 + 4 \right)^3}$

El siguiente ejemplo muestra una combinación del primer teorema de traslación y el teorema anterior.
Ejemplo
Calcule



$\displaystyle {\cal L} \{ te^{-2 t} Cos(3t) \}
$

Solución
Primero aplicamos el teorema de multiplicación por $ t$ y luego el de traslación


$\displaystyle {\cal L} \{ te^{-2 t} Cos(3t) \}
$ $\displaystyle =$ $\displaystyle - \left( {\cal L} \{ e^{-2 t} Cos(3t) \} \right)^{\prime}$
$\displaystyle =$ $\displaystyle - \left( {\cal L} \{ Cos(3t) \}_{s \rightarrow s +2} \right)^{\prime}$
$\displaystyle =$ $\displaystyle - \left( \frac{s +2 }{ (s+2)^2 + 9} \right)^{\prime}$
$\displaystyle =$ $\displaystyle \frac{s^2 + 4s - 5}{\left( s^2 + 4s + 13 \right)^2}$

Ejemplo
Calcule el valor de la siguiente integral



$\displaystyle \int_0^{\infty} t e^{-2t} Cos(3t) dt
$

Solución
Por el teorema de multiplicación por $ t^n$, tenemos que


$\displaystyle {\cal L} \{t Cos(3t) \}$ $\displaystyle =$ $\displaystyle \int_0^{\infty} te^{-st}Cos(3t)$
$\displaystyle =$ $\displaystyle (-1)^{1} \left( \frac{s}{s^2 + 9} \right)^{\prime}$
$\displaystyle =$ $\displaystyle \frac{s^2 - 9}{\left( s^2 + 9 \right)^2}$

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