1§ Boshlang’ich funksya va uning tasviri



Download 302,04 Kb.
bet5/10
Sana31.12.2021
Hajmi302,04 Kb.
#253560
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
Bog'liq
Fizika-matematika fakulteti

Misollar. 1)


y   4 y

 s in 3 x

tenglamaning

y ( 0 )  0 ,

y ( 0 )  0

boshlang‟ich


shartni qanoatlantruvchi yechimi topilsin.



Yechish. Yordamchi tenglamani tuzamiz:





y ( p )( p 2
 4 ) 

3 ;



p 2  9
y ( p ) 
( p 2

3

 9 )( p 2


 4 )

yoki


3 3






y ( p ) 

5

5 1 3 3 2

p 2  9

p 2  4 5 p 2  9 1 0 p 2  4

bundan tenglamaning yechimini topamiz:





y ( t ) 

3 1



s in 2 t

1 0 5


s in 3t

2) y 
y  0

tenglamaning
y ( 0 )  1,

y ( 0 )  3 ,

y ( 0 )  6

boshlang‟ich shartlarni




qanoatlantruvchi yechimi topilsin.

Yechish. Yordamchi tenglama:


p 2  3 p  8



p 2  3 p  8

y ( p )( p 3  1)  p 2  1  p  3  8 ; yoki

y ( p )  

p 3  1 ( p  1)( p 2

p  1)


2  p  6 1

1


2

2
p 2 1 1 2





y ( p )    2

 .



p  1

p 2

p  1

p  1

2   3

2  

1   1

p

p

2

2

2



  1. Ko’paytirish teoremasi





Teorema. Agar

f1 ( t )

va f 2 ( t ) funksiyalarni tasvirlari

F1 ( p )

va F 2 ( p ) bo‟lsa,


ya‟ni
F1 ( p ) 
f1 ( t )

va F 2 ( p )


f 2 ( t )

u holda



t

f1 ( ) f 2 ( t ) d

0

funksiyani



tasviri ko‟paytmadan iborat bo‟ladi; ya‟ni



F1 ( p ) F2 ( p ) 

t

f1 ( ) f1 ( t ) d

0

(1.2.3)



Isbot.


t

f1 ( ) f1 ( t ) d

0

funksiyani tasvirini topamiz, tasvirni ta‟rifiga asosan:




t

pt t

L

 0



f1 ( ) f1 ( t ) d e

 0


f1 ( ) f 2 ( t ) d d t

 0 



O‟ng tomondagi ikki karrali integral

  0, t


chiziqlar bilan chegaralangan soha bo‟yicha olinadi (2 rasm)



Bu integralda integrallash tartibini o‟zgartiramiz:


t





  • pt

L

f1 ( ) f 2 ( t ) d

f1 ( ) e f 2 ( t ) d t d

(1.2.4)


 0  0 

O‟zgaruvchini almashtramiz:

t
z ,
d t

d z ichki integralni hisoblaymiz:

  


e p t f

( t ) d t

e p ( z ) f

( z )d z

e p

e p z f

( z ) d z

e p F

( p )



2 2 2 2

0 0 0
Ichki integralni qiymatini (1.2.4) ga qo‟yamiz:




t
p

p



L

f1 ( ) f 2 ( t ) d

f1 ( ) e F 2 ( p )d

F 2 ( p ) e f1 ( ) d

F 2 ( p ) F1 ( p )


 0  0 0


Demak

t

f1 ( ) f 2 ( t ) d

0

ifoda berilgan ikkita



f1 ( t ) va
f 2 ( t )

funksiyani



o‟ramasi deyiladi.
t t

Bunda

f1 ( ) f 2 ( t ) d

f1 ( t ) f 2 ( ) d

tenglik kuchga egadir.


0 0

Misol.


y  y
f ( t )

tenglamaning
y ( 0 ) 

y ( 0 )  0

boshlang‟ich shartni


qanoatlantruvchi yechimi topilsin.



Yechish. Yordamchi tenglama tuzamiz:


bundan


y ( p )( p 2

 1) 



F ( p )




y ( p ) 

F ( p )


p 2  1


1



p 2  1
s in t

va F ( p ) 


f ( t )

bo‟lgani uchun
F ( p ) 
F1 ( p )

orqali belgilab


ko‟paytrish teoremasini tadbiq etsak,



kelib chiqadi.



t

y ( t ) 

0
f ( ) s in ( t ) d




Izoh. 2) Agar

f1 ( t ) 

f ( t ) va

f 2 ( t )  1

desak, u holda



F1 ( p ) 

F ( p ) va

1

F 2 ( p ) 



p

bo‟ladi. Ko‟paytirish teoremasiga asosan:
1 t t F ( p )

F ( p ) 

p 0

f ( ) d

yoki

f ( ) d

0 p

va f 2 ( t )  1



originalni integrallash haqidagi teorema kelib chiqadi.
  1. Kechikish teoremasi


Agar

f t

funksiya t<0 bo‟lganda aynan nolga teng bo‟lsa, u holda




f ( t t 0 )

funksiya t t 0

bo‟lganda aynan nolga teng bo‟ladi (rasm 3 a) va b))




3 rasm Quydagi kechikish teoremasini isbot qilamiz.

Teorema. Agar

f t

funksiyani tasviri F(p) bo‟lsa, u holda



f ( t t 0 )


funksiya tasviri

e pt0 F ( p )

bo‟ladi, ya‟ni:



f ( t ) 

F ( p )

bo'lsa


f (t t0 ) 

e pt0 F ( p )

Isbot. Tasvirni ta‟rifiga asosan.


L f ( t t

)




0 0 0 0
e p t f ( t t
) d t

t 0

e p t f ( t t
) d t



e p t f ( t t


) d t

0 0 t 0

Tenglikni o‟ng tomonidagi birinchi integral nolga teng, chunki

t t 0

bo‟lganda



f ( t t 0 ) 

U holda



  1. . Keyingi integralda o‟zgaruvchini almashtramiz: t t 0

z , d t dz ;

 


L f ( t t 0

)

e p ( z t0 ) f ( z ) d z

e p t 0 e pz f ( z ) d z

e p t 0 F ( p ) .



demak
f (t t0 ) 

0 0
e pt0 F ( p ) .



Misollar. I. § 1.1 da Xevisaydning birlik funksiyasi


uchun

1

0 ( t ) 



p

topilgan edi. Kechikish teoremasiga



asosan 0
( t h )

funksiya (rasm 4) uchun 0



( t h ) 

  1. e ph

p

boladi.



II. Quyidagi funksiyani qaraymiz:

1

0 , t  0 b o ' lg a n d a

1


 ( t , h )  ( t ) 


( t h )

, 0  t

h b o ' lg a n d a


1 0 0

h



h



0 ,
h t b o ' lg a n d a

Agar bu funksiya 0 dan h gacha bo‟lgan vaqt oralig‟ida ta‟sir etuvchi kuch deb qaralsa (boshqa vaqtlarda nolga teng), u holda bu kuch impulsi birga teng bo‟ladi.

(rasm 5)

Bu funksiya tasviri
1 1 1 1 1  e ph


  • ph

1 ( t , h )  (  e )  ( )

h p p p h
Mehanikada bazi qisqa vaqt oralig‟ida ta‟sir etuvchi oniy ta‟sir etuvchi va chekli

ipulsga ega kuch deb qarash qulay bo‟ladi. Shunga ko‟ra h  0

funksiyaning limitiga teng bo‟lgan ( t ) funksiya qaraladi:

bo‟lganda 1 ( t , h )



 ( t ) 

lim 1 ( t , h )

h  0

Bu funksiya impulsli funksiya yoki delta funksiya deyiladi. Ba‟zan fizikada uni



Dirak funksiyasi ham deyiladi. tasvirining

 ( t ) funksiyani tasvirini

1 ( t , h ) funksiya



h  0 dagi limiti deb topamiz :



1 1 1



 ( t , h )  ( t , h ) e p t d t

e p t

(1  e p h )



1 1

0 p h

p h p h

0




t  0

bo‟lganda 1



( t , h ) 0 . Shuning uchun
 ( t ) 
lim

h  0

1 (1  e ph )

ph


Lopital qoidasiga asosan:
lim

h  0

1 e p t

p h

 lim



h  0

p e p h

p

 lim e ph  1 .



h  0

Demak ( t )  1 . Delta funksiya mehanikada, matematikani ko‟pgina
bo‟limlarida, hususan matematik – fizikaning ko‟p masalalarida uchraydi. Agar

 ( t )

funksiya massasi 1 ga teng bo‟lgan moddiy nuqta



t  0

momentda 1 ga teng


tezlik beradigan kuch deb qarash mumkin.



Shunga o‟xshash

 ( t t 0 ) funksiyani

t t 0

momentida birlik massaga 1 ga



teng tezlik beruvchi kuch deb qarash mumkin. Kechikish teoremasiga asosan:


 (t t0 ) 

t 0

e pt

d 2 x

Yuqoridagi kabi

 ( t t 0 )d t

t

 1 . Endi


dt 2

f ( t

) t

differensial


tenglamaning
t  0

bo‟lganda

x 0  0 ,

x 0  0

boshlang‟ich shartlarni



qanoatlantruvchi yechimni ko‟ramiz.


Yordamchi tenglama
p 2 x ( p ) 

F ( p )  1 . Bundan
x ( p ) 

F ( p ) 1


va


p 2 p 2


t

x ( t ) 

0

f ( )( t ) d .



Delta funksiyani quyidagi xossalarini ko‟rib o‟tamiz:

   t  0

integral


bo‟lganda 0 ga 0  t   bo‟lganda 1 ga teng bo‟lgan quyidagi


t

 ( ) d

0 ,

   t  0


 1, 0  t  

Xevisaydning birlik funksiyasini 0 ( t ) ga tengdir:


t

0 ( t ) 




 ( ) d

Bu tenglikni ikki tomonini differensiallab, quyidagi shartli tenglikni olamiz:

0 ( t )  ( t )

Bu tenglikni ma‟nosini tushuntirish uchun quyidagi funksiyani olamiz:

(1.2.5)



0 ( a g a r t  0 b o 'ls a )

0 ( t , h )  h



( a g a r 0  t h

b o 'ls a )





1 ( a g a r

t h

b o 'ls a )



Bu holda:

bunda





0 (t , h )  1 (t , h )
(1.2.6)




lim 0 ( t , h )  0 ( t ) va

h  0

lim 0 ( t , h )  0 ( t )

h  0

(1.2.7)



(1.2.4) va (5 ) tenglika asosan (1.2.5) shartli tenglik kelib chiqadi:

0 ( t )  ( t ) .

Download 302,04 Kb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©hozir.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling

kiriting | ro'yxatdan o'tish
    Bosh sahifa
юртда тантана
Боғда битган
Бугун юртда
Эшитганлар жилманглар
Эшитмадим деманглар
битган бодомлар
Yangiariq tumani
qitish marakazi
Raqamli texnologiyalar
ilishida muhokamadan
tasdiqqa tavsiya
tavsiya etilgan
iqtisodiyot kafedrasi
steiermarkischen landesregierung
asarlaringizni yuboring
o'zingizning asarlaringizni
Iltimos faqat
faqat o'zingizning
steierm rkischen
landesregierung fachabteilung
rkischen landesregierung
hamshira loyihasi
loyihasi mavsum
faolyatining oqibatlari
asosiy adabiyotlar
fakulteti ahborot
ahborot havfsizligi
havfsizligi kafedrasi
fanidan bo’yicha
fakulteti iqtisodiyot
boshqaruv fakulteti
chiqarishda boshqaruv
ishlab chiqarishda
iqtisodiyot fakultet
multiservis tarmoqlari
fanidan asosiy
Uzbek fanidan
mavzulari potok
asosidagi multiservis
'aliyyil a'ziym
billahil 'aliyyil
illaa billahil
quvvata illaa
falah' deganida
Kompyuter savodxonligi
bo’yicha mustaqil
'alal falah'
Hayya 'alal
'alas soloh
Hayya 'alas
mavsum boyicha


yuklab olish