今回は反復積分に関するコーシーの公式のLaplace変換を用いた導出を解説します。
f(−n)(t)=∫at∫aσ1⋯∫aσn−1f(σn)dσn⋯dσ2dσ1=1(n−1)!∫at(t−τ)n−1f(τ)dτ
Lt[∫0tf(σ)dσ](s)=Lt[u(t)∗f(t)](s)(*)=F(s)s
Lt[∫at∫aσ1⋯∫aσn−1f(σn)dσn⋯dσ2dσ1](s)
変換の遷移則を回適用=Lt[∫0t−a∫0σ1⋯∫0σn−1f(σn+a)dσn⋯dσ2dσ1](s)(σi−a↦σi(i=1,...,n))=e−saLt[∫0t∫0σ1⋯∫0σn−1f(σn+a)dσn⋯dσ2dσ1](s)(Laplace変換の遷移則)=e−sasnLσn[f(σn+a)](s)(∵*をn回適用)次のアスタリスクは合成積です。Ls−1[e−sasnLt[f(t+a)](s)](t)=1Γ(n)Ls−1[Γ(n)sn](t)∗Ls−1[e−saLt[f(t+a)](s)](t)=1(n−1)!tn−1∗(f(t)u(t−a))=1(n−1)!∫0t(t−τ)n−1f(τ)u(τ−a)dτ=1(n−1)!∫at(t−τ)n−1f(τ)dτ
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