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A transformada de Laplace é usada para resolver equações diferenciais ordinárias com condições iniciais. Sabendo que f é uma função seccionalmente contínua, definida sobre [0, +∞) e cuja derivada é seccionalmente contínua e de ordem exponencial.
Calcule L{e^2tf ′(t)} (s).
f(0) = 1
L{f(t)}(s) = arctan(s)
L [e2tf ′(t)] (s) = (s − 1) ⋅ arctan(s − 1) − 1.
L [e2tf ′(t)] (s) = (s − 2) ⋅ arctan(s − 2) − 1.
L [e2tf ′(t)] (s) = (s − 3) ⋅ arctan(s − 3) − 1.
L [e2tf ′(t)] (s) = (s − 4) ⋅ arctan(s − 4) − 1.
L [e2tf ′(t)] (s) = (s − 5) ⋅ arctan(s − 5) − 1.
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Desenvolvendo com Questões

há 6 meses

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há 6 meses

Para calcular a transformada de Laplace de \( e^{2t} f'(t) \), podemos usar a propriedade da transformada de Laplace que relaciona a multiplicação por uma exponencial e a derivada de uma função. A fórmula relevante é: \[ L\{e^{at} f(t)\}(s) = L\{f(t)\}(s - a) \] Neste caso, temos \( a = 2 \) e \( f(t) \) é a função cuja transformada de Laplace é dada como \( L\{f(t)\}(s) = \arctan(s) \). Portanto, aplicando a propriedade: \[ L\{e^{2t} f'(t)\}(s) = L\{f'(t)\}(s - 2) \] Sabemos que a transformada de Laplace da derivada de uma função é dada por: \[ L\{f'(t)\}(s) = sL\{f(t)\}(s) - f(0) \] Substituindo \( L\{f(t)\}(s) = \arctan(s) \) e \( f(0) = 1 \): \[ L\{f'(t)\}(s) = s \cdot \arctan(s) - 1 \] Agora, substituindo isso na expressão da transformada de Laplace que encontramos anteriormente: \[ L\{e^{2t} f'(t)\}(s) = (s - 2) \cdot \arctan(s - 2) - 1 \] Portanto, a resposta correta é: \[ L\{e^{2t} f'(t)\}(s) = (s - 2) \cdot \arctan(s - 2) - 1 \]

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