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Transformada de Laplace - Um Livro Colaborativo

6.4 A derivada da transformada de Laplace


Teorema 6.4.1. (Propriedade da derivada da transformada) Se F(s) = L{f(t)}, então

d dsF(s) = −L{tf(t)}. (6.41)

Demonstração. Usando a definição de transformada de Laplace, temos d dsF(s) = d ds∫ 0∞f(t)e−stdt = ∫ 0∞f(t) d ds e−st dt = ∫ 0∞f(t)(−t)e−stdt = −∫ 0∞tf(t)e−stdt = −L{tf(t)}.

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Exemplo 6.4.1. Para calcular L{t cos ⁡ (wt)}, usamos a propriedade 6.4.1: L{t cos ⁡ (wt)} = − d dsL{cos ⁡ (wt)} = − d ds s s2 + w2 = −− s2 + w2 (s2 + w2)2 = s2 − w2 (s2 + w2)2

Exercícios


E 6.4.1. Calcule L{t2 sen ⁡ (wt)} usando a propriedade 6.4.1.

E 6.4.2. Use a propriedade da derivada da transformada para calcular L{t cos ⁡ (ωt)}. A partir desta, prove que

L{sen ⁡ (ωt) − ωt cos ⁡ (ωt)} = 2ω3 (s2 + ω2)2. (6.42)

E 6.4.3. Usando a derivada da transformada de Laplace, calcule:

  • L{t senh ⁡ (at)}
  • L{t cosh ⁡ (at)}

Resposta.
  • 2as (s2 − a2)2
  • s2 + 9 (s2 − 9)2

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