Docsity
Docsity

Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes

Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity


Consigue puntos base para descargar
Consigue puntos base para descargar

Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium


Orientación Universidad
Orientación Universidad

Transformadas de Laplace: Ejercicios Resueltos de la Universidad Simón Bolívar, Exámenes de Matemáticas

Este documento contiene la resolución de cuatro ejercicios relacionados con las transformadas de laplace, incluida la justificación de todas las respuestas. Se abordan temas como la tabla de transformadas, la convolución, el método de residuos y la función de green. Está relacionado con el curso ma-3111 de la universidad simón bolívar.

Tipo: Exámenes

2020/2021

Subido el 02/04/2022

Imeldo2020
Imeldo2020 🇻🇪

5

(1)

31 documentos

1 / 4

Toggle sidebar

Esta página no es visible en la vista previa

¡No te pierdas las partes importantes!

bg1
Universidad Sim´on Bol´ıvar
Departamento de Matem´aticas
Enero-Abril 2009
Nombre:
Carnet: Secci´on:
MA-3111—Primer Parcial, modelo 28-2-2009, 35 %— 9:30 a.m.
JUSTIFIQUE TODAS SUS RESPUESTAS.
TABLA DE TRANSFORMADAS DE LAPLACE; aR, α, β C.
u(x)U(z)
αu(x) + βv(x)αU(z) + βV (z)
u
gen(x)zU(z)
u(k)
gen(x)zkU(z)
xu(x)U(z)
u(xa)U(z)eaz
eαxu(x)U(zα)
uv(x)U(z)V(z)
u(x)U(z)
δ(x) 1
δ(k)(x)zk
δ(k)(xa)zkeaz
H(x)1
z
H(x)eαx 1
zα
H(x)xk1
(k1)!
1
zk
u(x)U(z)
H(x)eαx xk1
(k1)!
1
(zα)k
H(x) sen(ax)a
z2+a2
H(x) cos(ax)z
z2+a2
H(x) senh(ax)a
z2a2
H(x) cosh(ax)z
z2a2
1. La funci´on de Bessel J0(t)C(R) + tJ0(t) = 0 satisface la cota |J0(t)| 1, para todo t,
y la ecuaci´on diferencial
tJ′′
0(t) + J
0(t) + tJ0(t) = 0 (1)
J0(0) = 1, J
0(0) = 0 (2)
Sea u(t) = H(t)J0(t).
a) Encuentre la transformada de Laplace de u(t)
b) Use el teorema que relaciona la transformada de Laplace con la convoluci´on para calcular
Zt
0
J0(s)J0(ts) (3)
Soluci´on
pf3
pf4

Vista previa parcial del texto

¡Descarga Transformadas de Laplace: Ejercicios Resueltos de la Universidad Simón Bolívar y más Exámenes en PDF de Matemáticas solo en Docsity!

Universidad Sim´on Bol´ıvar

Departamento de Matem´aticas

Enero-Abril 2009

Nombre:

Carnet: Secci´on:

MA-3111—Primer Parcial, modelo 28-2-2009, 35 %— 9:30 a.m.

JUSTIFIQUE TODAS SUS RESPUESTAS.

TABLA DE TRANSFORMADAS DE LAPLACE; a ∈ R, α, β ∈ C.

u(x) U(z)

αu(x) + βv(x) αU(z) + βV (z)

u′ gen(x) zU(z) u( genk)(x) zkU(z) xu(x) −U′(z) u(x − a) U(z)e−az eαxu(x) U(z − α) u ∗ v(x) U(z)V (z)

u(x) U(z) δ(x) 1 δ(k)(x) zk δ(k)(x − a) zk^ e−az

H(x)

z H(x)eαx^

z − α H(x)

xk−^1 (k − 1)!

zk

u(x) U(z)

H(x)eαx^

xk−^1 (k − 1)!

(z − α)k

H(x) sen(ax)

a z^2 + a^2 H(x) cos(ax)

z z^2 + a^2 H(x) senh(ax)

a z^2 − a^2 H(x) cosh(ax)

z z^2 − a^2

  1. La funci´on de Bessel J 0 (t) ∈ C∞(R) + tJ 0 (t) = 0 satisface la cota |J 0 (t)| ≤ 1, para todo t, y la ecuaci´on diferencial

tJ 0 ′′ (t) + J 0 ′(t) + tJ 0 (t) = 0 (1) J 0 (0) = 1, J 0 ′(0) = 0 (2)

Sea u(t) = H(t)J 0 (t). a) Encuentre la transformada de Laplace de u(t) b) Use el teorema que relaciona la transformada de Laplace con la convoluci´on para calcular ∫ (^) t

0

J 0 (s)J 0 (t − s) (3)

Dpto. de MATEMATICAS

MA-3111- 9:30 a.m.

  1. Calcule, por el m´etodo de los residuos, la transformada de Laplace inversa de

U(z) =

1 − z^2 z^2 (1 + 2z + z^2 )

Dpto. de MATEMATICAS

MA-3111- 9:30 a.m.

  1. Sea la funci´on 2π-peri´odica, dada en (−π, π) por f (x) = cos(αx) con α ∈ (0, 1) a) Grafique la funci´on en (0, 2 π) para α = 0, 5 b) Calcule los coeficientes an de la serie de Fourier f (x) ∼ a 0 /2 +

n=1 an^ cos(nx)

an =

c) Estudiando la convergencia de la serie en x = π/2 halle la suma de la serie

∑^ ∞

k=

(−1)k α^2 − (2k + 1)^2

d) Aplicando el teorema de Parseval calcule la suma

∑^ ∞

n=

(α^2 − n^2 )^2