lunes, 23 de mayo de 2011

3.14.- Trasformada Inversa


Al aplicar la transformada de Laplace a una ecuación diferencial la convertimos en una ecuación algebraica, la cual podemos resolver para $ Y(s)$, es decir, $ Y(s) = G(S)$. Ahora, como $ {\cal L} \{y(t) \} = Y(s)$si pudiéramos devolvernos obtendríamos la solución $ y(t)$que buscamos. Es decir, necesitamos de la transformada inversa $ {\cal L}^{-1} \{Y(s) \}$, para hallar la función $ y(t)$
$\displaystyle y(t) = {\cal L}^{-1} \{F(s) \} = {\cal L}^{-1} \{ G(s) \} $

Entonces definamos la transformada inversa.

Definición [Transformada inversa de Laplace]
Si $ F(s)$es la transformada de Laplace de una función continua $ f(t)$, es decir, $ {\cal L} \{f(t) \} =F(s)$, entonces la transformada inversa de Laplace de $ F(s)$, escrita $ {\cal L}^{-1} \{ F(s) \}$es $ f(t)$, es decir, $ {\cal L}^{-1} \{F(s) \} =f(t)$

Ejemplo

Calcule
$\displaystyle {\cal L}^{-1} \left\{ \frac{s}{s^2 + 4} \right\} $
Solución
Puesto que
$\displaystyle {\cal L} \{ Cos(2t) \} = \frac{s}{s^2 + 4} $

tenemos que
$\displaystyle {\cal L}^{-1} \left\{ \frac{s}{s^2 + 4} \right\} = Cos(2t) $
Observación
Existe un problema potencial al trabajar con la transformada inversa, puede no ser única. En efecto, es posible que $ {\cal L} \{f(t) \} = {\cal L} \{ g(t) \}$, siendo $ f(t) \neq g(t)$. Para nuestro propósito esto no es tan malo como parece, pues, si $ f$y $ g$son continuas y de orden exponencial en $ [0,+ \infty[$y $ {\cal L} \{f(t) \} = {\cal L} \{ g(t) \}$, entonces $ f(t)=g(t)$; pero, si $ f$y $ g$son continuas y de orden exponencial en $ [0,+ \infty[$y $ {\cal L} \{ f(t) \} = {\cal } \{g(t) \}$, entonces se puede demostrar que las funciones $ f$y $ g$son casi iguales; esto quiere decir, que pueden diferir sólo en puntos de discontinuidad. 

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