Exercícios Resolvidos de Transformada de Função vezes Exponencial

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Enunciado

Encontre L { F   ( t ) } = f ( s ) = L { cosh ⁡ 2   t ( cos ⁡ 2 t ) } ou seja a transformada de Laplace da função F ( t ) = c o s h ( 2 t ) c o   s ( 2 t ) onde a função cosseno hiperbólico de t , cosh ⁡ t é assim definida cosh ⁡ t = ( e t + e - t ) /   2 .

.

( )   s 2 - 8 s 4 + 64

( ) s 3 s 3 + 64

( ) s 2 + 8 s 4 +   64

( ) s 4 s 4 + 64

( ) s 3 s 4 + 64

Passo 1

Opa, vamos lá. A questão quer que a gente calcule a transofmada de Laplace para a nossa função:

F ( t ) = c o s h ( 2 t ) c o   s ( 2 t )

Repara só que ela nos dá uma dica:

cosh ⁡ t = ( e t + e - t ) /   2

Logo,

cosh ⁡ 2 t = ( e 2 t + e - 2 t ) / 2

Vamos substituir isso na nossa função:

F t = e 2 t + e - 2 t 2 c o   s 2 t = 1 2 ( e 2 t cos ⁡ 2 t + e - 2 t cos ⁡ 2 t )

Bom, agora para encontrarmos a transformada de Laplace, podemos olhar a tabela de transformadas, em especial esse pedacinho aqui dela:

Olha, é bem o que a gente quer, né?

Então nossa transformada vai ficar:

L F t = 1 2 s - 2 s - 2 2 + 2 2 + s + 2 s + 2 2 + 2 2

Bom, juntando essas frações, teremos:

L F t = 1 2 s - 2   s + 2 2 + 2 2 + s + 2 s - 2 2 + 2 2 ( s - 2 2 + 2 2 ) ( s + 2 2 + 2 2 )

L F t = 1 2 s - 2 s + 2 s + 2 + s - 2 + 4 s - 2 + 4 s + 2 s - 2 2 + 2 2 s + 2 2 + 2 2 = 1 2 2 s 3 s - 2 2 + 2 2 s + 2 2 + 2 2  

L F t = 1 2 2 s 3 s 4 + 64

L F t = s 3 s 4 + 64

Resposta

L F t = s 3 s 4 + 64