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拉普拉斯变换(与傅里叶变换的关系)

惠特曼 2022-01-27 阅读 111

提到拉普拉斯变换一定离不开傅里叶变换

首先是傅里叶变换的定义:

傅立叶变换,表示能将满足一定条件的某个函数表示成三角函数(正弦和/或余弦函数)或者它们的积分的线性组合。
那么如下图所示,傅里叶变换与拉式变换的关系就是中间多加了一个衰减的因子
(左侧是傅里叶变换,中间是联系的衰减因子,右侧是拉普拉斯变换)
在这里插入图片描述

拉普拉斯变换的收敛域部分可以再讨论一下

我们假设一个函数为
在这里插入图片描述
则形象的来说拉式变换就是这个三维的结构,傅里叶变换就是拉式变换与蓝紫色横截面相交的一条线。
也可以说拉式变换就是这些相交的线堆叠出来的
在这里插入图片描述
那么如果 α = -1 横截面与三维图像的相交线就会有两个无穷高的尖峰
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
所以 α < -1 的时候拉式变换就会发散,故而有了定义收敛域

结论:傅里叶变换是拉普拉斯变换的一部分,不过是加了一个衰减后的傅里叶变换

在这里插入图片描述

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