ラプラス逆変換表|代表的な関数のラプラス逆変換のまとめ

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代表的な関数のラプラス逆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逆変換表と呼びます。なお、ラプラス変換表こちらに掲載していきます。

【ラプラス逆変換表】

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

次に、ラプラス逆変換の重要な諸性質を下表に示します。

【ラプラス逆変換の緒性質】

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