"लाप्लास रूपान्तर": अवतरणों में अंतर

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'''लाप्लास रूपान्तर''' (Laplace transform) एक प्रकार का [[समाकल रूपान्तर]] (integral transform) है। यह [[भौतिकी]] एवं [[इंजीनियरी]] के अनेकानेक क्षेत्रों में प्रयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए [[परिपथ विश्लेषण]] में। इसको <math> \displaystyle\mathcal{L} \left\{f(t)\right\}</math> से निरूपित करते हैं। यह एक रैखिक संक्रिया है जो वास्तविक अर्गुमेन्ट t (t ≥ 0) वाले फलन '''f(t)''' को समिश्र अर्गुमेन्ट वाले फलन '''F(s)''' में बदल देता है।
 
लाप्लास रूपान्तर, प्रसिद्ध गणितज्ञ खगोलविद [[पिएर सिमों लाप्लास]] के नाम पर रखा गया है। लाप्लास रूपान्तर का उपयोग [[अवकल समीकरण]] तथा [[समाकल समीकरण]] (इंटीग्रल इक्वेशन) हल करने में किया जाता है।
 
== परिभाषा ==
: <math>F(s)
= \mathcal{L} \left\{f(t)\right\}
पंक्ति 9:
 
अनुबन्ध यह है कि उपरोक्त समाकलन का अस्तित्व हो।
उपरोक्त प्रकार से परिभाषित लाप्लास रूपान्तर 'एकपक्षीय लाप्लास रूपान्तर' कहलाता है। लाप्लास रूपान्तर का द्विपक्षीय रूपान्तर निम्नलिखित प्रकार से पारिभाषित किया जाता है-
 
: <math>F_B(s)
पंक्ति 15:
=\int_{-\infty}^{\infty} e^{-st} f(t)\,dt.</math>
 
== गुण ==
* रैखिकता
 
== प्रमुख फलनों के लाप्लास रूपान्तर ==
{| class="wikitable"
|-
! फलन
! समय डोमेन <br /> <math>f(t) = \mathcal{L}^{-1} \left\{ F(s) \right\}</math>
! लाप्लास s-डोमेन <br /> <math>F(s) = \mathcal{L}\left\{ f(t) \right\}</math>
! अभिसरण क्षेत्र (Region of convergence)
! सन्दर्भ
पंक्ति 39:
|| <math> e^{-\tau s} \ </math>
||
|| time shift of<br />unit impulse
 
|- style="text-align:center;"
पंक्ति 53:
|| <math> { e^{-\tau s} \over s } </math>
|| Re(''s'') > 0
|| time shift of<br />unit step
 
|- style="text-align:center;"
पंक्ति 60:
|| <math>\frac{1}{s^2}</math>
|| Re(''s'') > 0
|| integrate unit<br />impulse twice
 
|- style="text-align:center;"
पंक्ति 67:
|| <math> { n! \over s^{n+1} } </math>
|| Re(''s'') > 0 <br /> (''n'' > −1)
|| Integrate unit<br />step n times
 
|- style="text-align:center;"
पंक्ति 88:
|| <math>\frac{n!}{(s+\alpha)^{n+1}}</math>
|| Re(''s'') > −α
|| Integrate unit step,<br />apply frequency shift
 
|- style="text-align:center;"
पंक्ति 94:
|| <math>(t-\tau)^n e^{-\alpha (t-\tau)} \cdot u(t-\tau) </math>
|| <math> \frac{n! \cdot e^{-\tau s}}{(s+\alpha)^{n+1}} </math> || Re(''s'') > −α
|| Integrate unit step,<br />apply frequency shift,<br />apply time shift
 
|- style="text-align:center;"
पंक्ति 101:
|| <math> { 1 \over s+\alpha } </math>
|| Re(''s'') > −α
|| Frequency shift of<br />unit step
 
|- style="text-align:center;"
पंक्ति 108:
|| <math> { 2\alpha \over \alpha^2 - s^2 } </math>
|| −α < Re(''s'') < α
|| Frequency shift of<br />unit step
 
|- style="text-align:center;"
पंक्ति 115:
|| <math>\frac{\alpha}{s(s+\alpha)} </math>
|| Re(''s'') > 0
|| Unit step minus<br />exponential decay
 
|- style="text-align:center;"
पंक्ति 167:
 
|- style="text-align:center;"
| [[Bessel function]] <br /> of the first kind, <br /> of order ''n''
|| <math> J_n( \omega t) \cdot u(t)</math>
|| <math>\frac{ \left(\sqrt{s^2+ \omega^2}-s\right)^{n}}{\omega^n \sqrt{s^2 + \omega^2}}</math>
पंक्ति 200:
|}
 
== सन्दर्भ ==
<references/>
 
== इन्हें भी देखें ==
* [[जेड रूपान्तर]] (Z-transform)
 
== बाहरी कड़ियाँ ==
 
[[श्रेणी:समाकलनी रूपान्तर]]