1
7-AMALIY MASHG’ULOT
Originalni tasvir bo’yicha tiklash usullari
Originalni tasvir yordamida tiklash.
O’tgan mavzuda uzluksiz elementar funksiyalarning tasvirlari har doim
to’g’ri ratsional kasrlar bo’lishi ta’kidlab o’tilgan edi. Aksincha tasdiq ham
o’rinli, ya’ni to’g’ri ratsional kasrlarning originali har doim uzluksiz elementar
funksiyalar bo’ladi. Byunday hollarda to’g’ri ratsional
kasrni sodda kasrlarga
yoyib, so’ngra ana shu sodda kasrlarning originallarini jadval bo’yicha topiladi.
Bu originalni topishning universal usuli deb ataladi.
Ayrim hollarda o’tgan mavzuda qaralgan operatsion hisobning
xossalaridan foydalanib hisoblashlarni kamaytirish mumkin.
1-Misol
. Quyidagi tasvirlarning originalini toping.
2-Misol.
Quyidagi formula bilan berilgan tasvirning originalini toping
►Kasrni sodda kasrlarga ajratamiz:
Navbati bilan maxrajning nollarini qo’yamiz:
Shunday qilib berilgan ratsional kasr
2
Har bir handing originalini tasvirlar jadvalidan topib
munosabatni hosil qilamiz.◄
Umumiy holda, agar tasvir
ma’lum bo’lsa
uning originalini topish
imkonini beradigan teoremani keltiramiz.
Teorema.
(teskari almashtirish)
bo’lsin. Agar
funksiya
nuqtada uzluksiz bo’lib, bu nuqtada bir tomonlama chekli hosilalarga ega bo’lsa, u
holda
bu yerda integral ixtiyoriy
(
funksiyaning o’sish
ko’rsatgichi) to’g’ri chiziq bo’ylab olinadi va bosh qiymat ma’nosida olinadi.
So’ngi formula Laplasning teskari almashtirish formulasi yoki Mellin
formulasi deyiladi.
Teorema.
(1-yoyilish teoremasi)
cheksizlikda analitik bo’lib
shartni qanoatlantirsin va uning
nuqta atrofidagi Loran qatoriga yoyilmasi
ko’rinishda bo’lsin, u holda
funksiyaning originali
(2)
formula bilan hisoblanadi.
Bu yerda qator
bo’lganda yaqinlashuvchi va
bo’lganda
deb qabul qilinadi.
Juda ko’pchilik masalalarda tasvir ikkita ko’phadning nisbati ko’rinishda
bo’ladi. Bunday hollarda originalni topish uchun
amaliy jihatdan qulay usul
mavjud bo’lib biz bu teoremani keltiramiz.
Ratsional kasr ko’rinishda berilgan funksiyalarning originalini topish
Teorema.
(2-yoyilish teoremasi) Agar
, bu yerda
va
umumiy nolga ega bo’lmagan mos ravishda
va
darajali
ko’phadlar, hamda
bo’lsa, u holda
[
]
(1)
bu yerda
sonlar
ko’phadning
turli nollari,
esa
nolning
karraligi.
Amaliy masalalarda ratsional kasr ko’rinishda berilgan funksiyalar uchun
ularni sodda ratsional kasrlarga yoyib, ularning originallarini topish qulay.
Tasvir yordamida originallarni topishga doir yana misollar qaraymiz.
3-Misol
. Quyidagi formula bilan berilgan tasvirning originalini toping
3
►Tasvir funksiyaning qutblari, ya’ni
uning maxrajining nollari
nuqtalardan iborat bo’lib ularning tartibi birga teng. Shuning uchun (1)
formulaga ko’ra
funksiyani sodda kasrlarga yoyib ham xuddi shu natijani olish mumkin
edi. Biz bu usulni ham qarab chiqamiz. Unga noma’lum koffitsientlar usuli deb
ataladi.
Endi o’ng tomonda turgan ifodaga umumiy maxraj berib, tenglikning ikki
tomonidagi ifodalar suratlarini tenglashtiramiz
{
{
Original-tasvir jadvaliga ko’ra
va
Demak
.◄
4-Misol.
Quyidagi funksiyaga mos keluvchi originalni toping
► Agar (1) formuladan foydalansak, qutblar ikkinchi tartibli bo’lganligi
uchun murakkab ko’rinishdagi funksiyadan hosila olishga to’g’ri keladi. Shuning
uchun biz boshqacha yo’l tutamiz, ya’ni funksiyani sodda kasrlarga yoyamiz:
O’ng tomondagi ifodaning birinchi ikkita qo’shiluvchisi originallari jadvalga
ko’ra
va
funksiyalardan iborat.
ning originalini topish uchun tasvirlar ko’paytmasi
formulasidan foydalanamiz.
Bizning holimizda
,
bo’lib
ularning ikkalasining ham originallari
funksiyadan iborat. Demak (13)
formulaga ko’ra
[ ]
[
] |
Shunday qilib yuqoridagilarni hisobga olgan holda
4
tenglikga ega bo’lamiz.◄
5-Misol
. Quyidagi funksiyaning originali toping:
► Funksiyaning tarkibida
funksiya qatnashmoqda, demak originalning
kechikish teoremasidan foydalansak bo’ladi. Bizning holimizda
Demak kechikish teoremasiga ko’ra
Bu yerda Xevisayd funksiyasining qo’yilishi sababi original
bo’lganda
o’rinli.◄
6-Misol.
funksiyaning originalini 1-yoyilish teoremasidan
foydalanib toping.
►Funksiyani quyidagicha shakl almashtiramiz
(
)
(
)
Bu qator
| |
da
yaqinlashuvchi va
, demak 1-yoyilish teoremasini
qo’llab:
tenglikni hosil qilamiz. ◄
Misollar.
Quyidagi tasvirlarning originallarini toping.