ラプラス変換表|代表的な関数のラプラス変換のまとめ

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代表的な関数のラプラス変換の結果を下表に示します。また、この表のことをラプラス変換表と呼びます。なお、ラプラス逆変換表こちらに掲載していきます。

【ラプラス変換表】

$f(t)$$\L[f(t)]$関連項目
$1$$a$
($a$ は実数)
$\DL{\ff{a}{s}}$ラプラス変換の定義
$2$$at$$\DL{\ff{a}{s^2}}$
$3$$t^n$$\DL{\ff{n!}{s^{n+1}}}$累乗関数の
ラプラス変換
$4$$t^{\A}$$\DL{\ff{\Gamma(\A+1)}{s^{\A+1}}}$ガンマ関数
$5$$\delta(t)$$1$ディラック関数の
ラプラス変換
$6$$U(t)$$\DL{\ff{1}{s}}$単位ステップ関数の
ラプラス変換
$7$$e^{at}$$\DL{\ff{1}{s-a}}$指数関数の
ラプラス変換
$8$$t^ne^{at}$$\DL{\ff{n!}{(s-a)^{n+1}}}$$t^n$ 積法則
$9$$\sin at$$\DL{\ff{a}{s^2+a^2}}$三角関数の
ラプラス変換
$10$$\cos at$$\DL{\ff{s}{s^2+a^2}}$三角関数の
ラプラス変換
$11$$e^{bt}\sin at$$\DL{\ff{a}{(s-b)^2+a^2}}$第一移動法則
$12$$e^{bt}\cos at$$\DL{\ff{s-b}{(s-b)^2+a^2}}$第一移動法則
$13$$\sin^2 at$$\DL{\ff{2a^2}{s(s^2+4a^2)}}$
$14$$\cos^2 at$$\DL{\ff{s^2+2a^2}{s(s^2+4a^2)}}$
$15$$\sinh at$$\DL{\ff{a}{s^2-a^2}}$双曲線関数の
ラプラス変換
$16$$\cosh at$$\DL{\ff{s}{s^2-a^2}}$双曲線関数の
ラプラス変換
$17$$\sinh^2 at$$\DL{\ff{2a^2}{s(s^2-4a^2)}}$
$18$$\cosh^2 at$$\DL{\ff{s^2-2a^2}{s(s^2-4a^2)}}$
$19$$\RM{erf}(\sqrt{at})$$\DL{ \ff{\sqrt{a}}{s\sqrt{s+a}} }$エラー関数の
ラプラス変換
$20$$\DL{ J_0(t) }$$\DL{ \ff{1}{\sqrt{s^2+1}} }$$0$ 次のベッセル関数の
ラプラス変換
$21$$\DL{t^k J_k(t) }$$\DL{ \ff{2^k}{\sqrt{\pi}}\Gamma\left( k+\ff{1}{2} \right)\ff{1}{(1+s^2)^{k+\ff{1}{2}}} }$$k$ 次のベッセル関数の
ラプラス変換
$22$$\DL{J_k(at) }$$\DL{ \ff{ ( \sqrt{s^2+a^2}-s )^k }{a^k\sqrt{s^2+a^2}} }$$k$ 次のベッセル関数の
ラプラス変換
$23$$\DL{\L[(f\ast g)(t)]}$$F(s)G(s)$畳み込み積分の
ラプラス変換

次に、ラプラス変換の重要な諸性質を下表に示します。

【ラプラス変換の緒性質】

$1$線形法則$\L[af(t)+bg(t)]=aF(s)+bG(s)$$\L[f(t)]=F(s),$
$\L[g(t)]=G(s)$
$2$相似法則$\DL{\L[f(at)]=\ff{1}{a}F\left( \ff{s}{a} \right)}$
$3$第一移動法則$\L[e^{a t}f(t)]=F(s-a)$
$4$第二移動法則$\L[U(t-a)f(t-a)]=e^{-a s}F(s)$$U(x)$ はステップ関数
$5$微分法則①$\DL{\L[f'(t)]=s\L[f(t)]-f(0)}$
$6$微分法則②$\DL{\L[f^{(n)}(t)]=s^n\L[f(t)]-\sum_{k=1}^n s^{n-k}f^{(k-1)}(0)}$
$7$積分法則$\DL{\L\left[ \int_0^{t} f(u)\diff u \right]=\ff{1}{s}\L[f(t)]}$
$8$$t$ 積法則$\DL{\L\left[ tf(t) \right]=- \ff{\diff}{\diff s}F(s)}$
$9$$t^n$ 積法則$\DL{\L\left[ t^nf(t) \right]=(-1)^n \ff{\diff^n}{\diff s^n}F(s)}$$n=1,2,3,\cdots$
$10$畳み込み積分$\DL{\L[(f\ast g)(t)]=F(s)G(s)}$
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