e jθ = cos θ j sin θ(1.2)

Σχετικά έγγραφα
x(t) ax 1 (t) y(t) = 1 ax 1 (t) = (1/a)y 1(t) x(t t 0 ) y(t t 0 ) =

= R{(a + jb)e j2π 3 4 t } (6) a + jb = j2.707 = e j π (7) A = (9) f 0 = 3 4

y(t) = x(t) + e x(2 t)

bx 2 (t). Για είσοδο ax 1(t) + bx 2 (t), η έξοδος είναι x(t t 0 ) και y(t t 0) = t t 0 x(t) ax 1 (t 1) + bx 2 (t 1) sin ax 1 (t)+

= t2 t T 2T 3t + 9T, για t < 3T και t 2T 2T t < 3T (Σχήµα

x(t)e jωt dt = e 2(t 1) u(t 1)e jωt dt = e 2 t 1 e jωt dt =

Συνέλιξη και Συστήµατα

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών. Σήματα. και. Συστήματα

x(t) = 2 + cos(2πt) sin(πt) 3 cos(3πt) cos(θ + π) = cos(θ). (3)

x(t) = sin 2 (5πt) cos(22πt) = x 2 (t)dt

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών

x(t) 2 = e 2 t = e 2t, t > 0

x(t) = 4 cos(2π400t π/3) + 2 cos(2π900t + π/8) + cos(2π1200t) h(t) = 2000sinc(2000t) = h(t) = 2000sinc(2000t) H(f) = rect

= 5 cos(2π500t π/2) + 9 cos(2π900t + π/3) cos(2π1400t) (9) H(f) = 4.5, αλλού

x(t) = 4 cos(2π600t π/3) + 2 cos(2π900t + π/8) + cos(2π1200t) (3)

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

Λύσεις των ϑεµάτων, ΑΠΕΙΡΟΣΤΙΚΟΣ ΛΟΓΙΣΜΟΣ Ι, 3/2/2010

e 5t (sin 5t)u(t)e st dt e st dt e 5t e j5t e st dt s j5 j10 (s + 5 j5)(s j5)

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

X k e j2πkf0t = x(t) = x(t)e j2πkf0t dt (6.2)

y[n] ay[n 1] = x[n] + βx[n 1] (6)

E = P t = IAt = Iπr 2 t = J (1)

Homework#13 Trigonometry Honors Study Guide for Final Test#3

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών. HY-215: Εφαρµοσµένα Μαθηµατικά για Μηχανικούς ιδάσκοντες : Γ. Στυλιανού, Γ.

Σ. Φωτόπουλος -1- ΨΕΣ- AΣΚΗΣΕΙΣ-ΛΥΣΕΙΣ- Κεφάλαιο 2 ο

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών. HY-215: Εφαρµοσµένα Μαθηµατικά για Μηχανικούς Εαρινό Εξάµηνο 2013 ιδάσκων : Π.

X 1 = X1 = 1 (1) X 3 = X3 = 1 (2) X k e j2πk 1 2 t = k

ΓΡΑΠΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ. ΛΥΣΕΙΣ 3 ης. Άσκηση 1. , z1. Παρατηρούµε ότι: z0 = z5. = + ) και. β) 1 ος τρόπος: Έστω z = x+ iy, x, = x + y.

. Σήματα και Συστήματα

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 2: Στοιχειώδη Σήματα Συνεχούς Χρόνου. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

d k dt k a ky(t) = dt k b kx(t) (5.1)

Λ. Ζαχείλας. Επίκουρος Καθηγητής Εφαρμοσμένων Μαθηματικών Τμήμα Οικονομικών Επιστημών Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας. Οικονομική Δυναμική 29/6/14

Τριγωνοµετρική (ή πολική) µορφή µιγαδικού αριθµού. Έστω z = x+ yi ένας µη µηδενικός µιγαδικός αριθµός και OM

0 2j e jπt e j2πkt dt (3)

x[n]z n = ) nu[n]z n z 1) n z 1 (5) ( 1 z(2z 1 1]z n +

Κεφάλαιο 6 Παράγωγος

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

ΑΛΓΕΒΡΑ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΠΟΣΤΟΛΟΥ ΓΙΩΡΓΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟΣ

Να βρείτε ποιες από τις παρακάτω συναρτήσεις είναι γνησίως αύξουσες και ποιες γνησίως φθίνουσες. i) f(x) = 1 x. ii) f(x) = 2ln(x 2) 1 = (, 1] 1 x

1 η Εργασία Ηµεροµηνία αποστολής: 19 Νοεµβρίου 2006

x[n] = x a (nt s ), n Z (11.1)

LCs 2 + RCs + 1. s 1,2 = RC ± R 2 C 2 4LC 2LC. (s 2)(s 3) = A. = 4 s 3 s=2 s + 2 B = (s 2)(s 3) (s 3) s=3. = s + 2. x(t) = 4e 2t u(t) + 5e 3t u(t) (2)

X(t) = A cos(2πf c t + Θ) (1) 0, αλλού. 2 cos(2πf cτ) (9)

x(t) = 4 cos(2π600t π/3) + 2 sin(2π900t + π/4) + sin(2π1200t) (1) w(t) = y(t)z(t) = 2δ(t + 1) (2) (2 sin(2π900t + π/4) t= 1 + sin(2π1200t) )

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

f (x) g(h) = 1. f(x + h) f(x) f(x)f(h) f(x) = lim f(x) (f(h) 1) = lim = lim = lim f(x)g(h) g(h) = f(x) lim = f(x) 1 = f(x)

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 1: Σήματα Συνεχούς Χρόνου. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ Ι (ΠΕΡΙΤΤΟΙ) Λυσεις Ασκησεων - Φυλλαδιο 2

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

Μετασχηµατισµοί Laplace, Αναλογικά Συστήµατα, ιαφορικές Εξισώσεις

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 5: Γραφική Μέθοδος Υπολογισμού του Συνελικτικού Ολοκληρώματος. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

Προηγµένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 4: Μελέτη των Γραμμικών και Χρονικά Αμετάβλητων Συστημάτων. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

ΜΑΘΗΜΑ ΕΥΤΕΡΟ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΓΙΑ ΟΙΚΟΝΟΜΟΛΟΓΟΥΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ (ΟΡΙΟ ΚΑΙ ΣΥΝΕΧΕΙΑ)

4.3 Παραδείγµατα στην συνέχεια συναρτήσεων

ΛΥΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗΣ ΠΕΡΙΟ ΟΥ ΙΟΥΝΙΟΥ 2004., η οποία όµως µπορεί να γραφεί µε την παρακάτω µορφή: 1 e

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 2008

Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΑΠΟΣΤΟΛΟΥ ΓΙΩΡΓΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟΣ

2. ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Γενικά τι είναι σύστηµα - Ορισµός. Τρόποι σύνδεσης συστηµάτων.

Επαναληπτικά ϑέµατα στους Μιγαδικούς Αριθµούς

Εξεταστική Ιανουαρίου 2007 Μάθηµα: «Σήµατα και Συστήµατα»

ΑΠΟΛΥΤΗ ΤΙΜΗ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟΥ ΑΡΙΘΜΟΥ- ΑΣΚΗΣΕΙΣ

P x = X k 2 (2) = = p = 78% (5)

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥ ΩΝ: ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΘΕ: ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΉ Ι (ΠΛΗ 12) ΛΥΣΕΙΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 3

Γ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α

Τηλεπικοινωνίες. Ενότητα 1: Εισαγωγή. Μιχάλας Άγγελος Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

ΑΛΓΕΒΡΑ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΠΟΣΤΟΛΟΥ ΓΙΩΡΓΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟΣ

ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΙΚΤΥΟΥ R-L σε ΤΕΤΡΑΓΩΝΙΚΟ και ΤΡΙΓΩΝΙΚΟ ΠΑΛΜΟ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΘΕΤΙΚΗΣ - ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ. (εκπαιδευτικό υλικό Τεχνολογικής κατεύθυνσης ) ΜΕΡΟΣ Α : ΑΛΓΕΒΡΑ

(2) Θεωρούµε µοναδιαία διανύσµατα α, β, γ R 3, για τα οποία γνωρίζουµε ότι το διάνυσµα

Αντιστρέψιµα και µη αντιστρέψιµα συστήµατα

4 Συνέχεια συνάρτησης

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2013 ÁÍÅËÉÎÇ

ΣΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ι

ΘΕΩΡΙΑ ΑΡΙΘΜΩΝ. Λυσεις Ασκησεων - Φυλλαδιο 7

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών

ΘΕΩΡΙΑ ΣΗΜΑΤΩΝ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. Μετασχηµατισµός Laplace. Εµµανουήλ Ζ. Ψαράκης Πολυτεχνική Σχολή Τµήµα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής

( ) ( ) ɶ = = α = + + = = z1 z2 = = Οπότε. Έχουµε. ii) γ) 1ος Τρόπος. Οπότε Ελάχιστη απόσταση είναι:

Ψηφιακή Επεξεργασία Σηµάτων. ηµήτριος Βαρσάµης Καθηγητής Εφαρµογών

Όταν θα έχουµε τελειώσει το Κεφάλαιο αυτό θα µπορούµε να:

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ ΓΕΝΙΚΟ ΤΜΗΜΑ

Η f(x) y είναι συνεχής στο [0, 2α], σαν διαφορά των συνεχών f(x) και y = 8αx 8α 2

Σ Υ Ν Α Ρ Τ Η Σ Ε Ι Σ

Αρµονική Ανάλυση. Ενότητα: Προσεγγίσεις της µονάδας και Αθροισιµότητα - Ασκήσεις. Απόστολος Γιαννόπουλος. Τµήµα Μαθηµατικών

4 Συνέχεια συνάρτησης

dx T0 (t) 2 T rect ( t sinc = 1 2 sinc ( k

ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ιαγωνισµός στη µνήµη του καθηγητή: Βασίλη Ξανθόπουλου

1. ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΣΗΜΑΤΑ

Μαθηµατικό Παράρτηµα 2 Εξισώσεις Διαφορών

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 7: Μετασχηματισμός Fourier. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 3: Εισαγωγή στα Συστήματα. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

ΘΕΩΡΙΑ ΑΡΙΘΜΩΝ. Ασκησεις Επαναληψης. ιδασκων: Α. Μπεληγιάννης Ιστοσελιδα Μαθηµατος :

( ) 10 ( ) εποµ ένως. π π π π ή γενικότερα: π π. π π. π π. Άσκηση 1 (10 µον) Θεωρούµε το µιγαδικό αριθµό z= i.

ΘΕΩΡΙΑ ΑΡΙΘΜΩΝ Ασκησεις Επαναληψης

z(t) = 5.05e j(2πf 0t 0.209) sin 3 (5t)dt = 4 15 x(t) = 4 + cos(2π100t + π/3) cos(2π250t π/7) + 2 sin(2π300t π/4) (6)

Transcript:

Πανεπιστήµιο Κρήτης - Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών Εφαρµοσµένα Μαθηµατικά για Μηχανικούς ιδάσκων : Α. Μουχτάρης Εφαρµοσµένα Μαθηµατικά για Μηχανικούς - Λύσεις ης Σειράς Ασκήσεων Ασκηση. Σχέσεις του Euler e jθ = cos θ + j sin θ(.) e jθ = cos θ j sin θ(.).(i) Προσθέτωντας τις (.) και (.) κατά µέλη : e jθ + e jθ = cos θ cos θ = (ejθ + e jθ ).(ii) Αφαιρώντας τις (.) και (.) κατά µέλη : e jθ e jθ = j sin θ sin θ = j (ejθ e jθ ).(iii) Σύµφωνα µε την (.): e j(θ+φ) = cos(θ + φ) + j sin(θ + φ)(.3) Επίσης : e j(θ+φ) = e jθ e jφ = (cos θ + j sin θ)(cos φ + j sin φ) = cos θ cos φ + j sin θ cos φ + j cos θ sin φ sin θ sin φ = (cos θ cos φ sin θ sin φ) + j(sin θ cos φ + cos θ sin φ)(.4) Άρα cos(θ + φ) = cos θ cos φ sin θ sin φ (.5) Για θ = φ : cos θ = cos θ sin θ Επίσης γνωρίζουµε ότι = cos θ + sin θ Προσθέτωντας τις παραπάνω εξισώσεις κατά µέλη : cos θ + = cos θ cos θ = (cos θ + ).(iv) Θέτοντας φ = φ στην (.5) έχουµε : cos(θ φ) = cos θ cos( φ) sin θ sin( φ) = cos θ cos φ + sin θ sin φ(.6) Αφαιρώντας κατά µέλη τις (.5) και (.6): cos(θ φ) cos(θ + φ) = sin θ sin φ sin θ sin φ = cos(θ φ) cos(θ + φ)

Εφαρµοσµένα Μαθηµατικά για Μηχανικούς - Λύσεις ης Σειράς Ασκήσεων.(v) Εξισώνοντας τα ϕανταστικά µέρη στην (.3) και (.4) έχουµε : sin(θ + φ) = sin θ cos φ + cos θ sin φ.(i) (az z ) = [a(x + jy )(x + jy )] = [a(x x + jx y + jx y y y )] = [ax x ay y + j(ax y + ax y )] = ax x ay y j(ax y + ax y ) az z = a(x + jy ) (x + jy ) = a(x jy )(x jy ) = a(x x jx y jx y y y ) = ax x ay y j(ax y + ax y ) Άρα (αz x ) = az z.(ii) Εχουµε ότι : z + z = (x + jy) + (x jy) = x = Re{z}(.7) Συµφωνα µε την (.7) έχουµε : { } [ ( ) ] [ ] Re z z = z z + z z = z z + z z = [ z z +z z z z ].(iii) ( z z ) = ( r e jθ r e jθ ) = ( r r e jθ e jθ ) = ( r r e j(θ θ) ) = r r e j(θ θ ) = r r e jθ e jθ = r e jθ r e jθ = z z

Εφαρµοσµένα Μαθηµατικά για Μηχανικούς - Λύσεις ης Σειράς Ασκήσεων 3 Ασκηση. Ασκηση 3..(i) Για να δείξουµε ότι ένα σήµα x() είναι περιοδικό µε περίοδο Τ αρκεί να δείξουµε ότι x() = x( + T ). Στη συκεκριµµένη περίπτωση γνωρίζουµε ότι cos θ = cos(π + θ) αρα είναι περιοδικό µε περίοδο π. Χρησιµοποιώντας αυτό, έχουµε ότι cos(3 + π/4) = cos(π + 3 + π/4) = cos(3( + π 3 ) + π/4) άρα είναι περιοδικό µε περίοδο T = π 3

Εφαρµοσµένα Μαθηµατικά για Μηχανικούς - Λύσεις ης Σειράς Ασκήσεων 4.(ii) Χρησιµοποιούµε το γεγονός ότι e jπ = και έχουµε : e j(π) = e jπ e j(π) = e j(π+π) = e j(π(+) ) άρα είναι περιοδικό µε περίοδο T =.(iii) Χρησιµοποιώντας την τριγωνοµετρική ταυτότητα : sin θ = cos θ έχουµε ότι : x() = [sin( π/6)] = cos(( π/6)) = cos( π/3) = cos(π + π/3) = cos(( + π) π/3) Άρα το σήµα είναι περιοδικό µε περίοδο T = π.(iv) Για το σήµα αυτό, δεν ισχυει ότι x() = x( + T ) άρα δεν είναι περιοδικό () Θα πρέπει ο λόγος των περιόδων να µπορεί να εκφραστεί από έναν ϱητό αριθµό, δηλ. από εναν λόγο δύο ακεραίων. Στην περίπτωση αυτή η ϑεµελιώδης περίοδος του αθροίσµατος ϑα είναι το Ελάχιστο Κοινό Πολλαπλάσιο (Ε.Κ.Π.) των T και T. Εστω λοιπόν x() = x( + k T ) και y() = y( + k T ). Για να είναι το άθροισµα z() = x() + y() = x( + k T ) + y( + k T ) περιοδικό µε περίοδο T, ϑα πρέπει να υπάρχει T ώστε z() = z( + T ) x( + T ) + y( + T ) = x( + k T ) + y( + k T ). Άρα ϑα πρέπει : k T = k T = T ή T = T T = k k ικανοποιεί τις παραπάνω σχέσεις είναι το Ε.Κ.Π. των T και T. ϱητός. Είναι προφανές ότι ο µικρότερος αριθµός T που Ασκηση 4..(i) () Για κάθε χρονική στιγµή, η έξοδος του συστήµατος εξαρτάται µόνο από την είσοδο την χρονική στιγµή, άρα το σύστηµα είναι χωρίς µνήµη. () ίνω στο σύστηµα την είσοδο : x( ). Στην έξοδο του συστήµατος ϑα έχω : e x( = y( ), άρα το σύστηµα είναι Χρονικά Αµετάβλητο. (3) ίνω στο σύστηµα την είσοδο : a x () + a x (). Στην έξοδο του συστήµατος ϑα έχω : e a x()+a x () = e a x () e a x () a y () + a y () = a e x() + a e x() άρα το σύστηµα ΕΝ είναι Γραµµικό. (4) Η έξοδος του συστήµατος δεν εξαρτάται από µελλοντικές τιµές τις εισόδου, άρα το σύστηµα είναι Αιτιατό. (5) Εστω x() < M x < M x < x() < M x. Τότε e Mx < y() < e Mx. Άρα αφού για ϕραγµένη είδοσο, η

Εφαρµοσµένα Μαθηµατικά για Μηχανικούς - Λύσεις ης Σειράς Ασκήσεων 5 έξοδος είναι επίσης ϕραγµένη, το σύστηµα είναι ευσταθές.(ii) () Για κάθε χρονική στιγµή, η έξοδος του συστήµατος εξαρτάται από τίµές της είσόδου τις χρονικές στιγµές και,άρα το σύστηµα είναι µε µνήµη. () ίνω στο σύστηµα την είσοδο : x( ). Στην έξοδο του συστήµατος ϑα έχω : x( ) x( ). Αλλά y( ) = x( ) x( + ) άρα το σύστηµα ΕΝ είναι Χρονικά Αµετάβλητο. (3) ίνω στο σύστηµα την είσοδο : a x () + a x (). Στην έξοδο του συστήµατος ϑα έχω : a x ( ) + a x ( ) (a x ( ) + a x ( )) = a (x ( ) x ( )) + a (x ( ) x ( )) = a y () + a y () άρα το σύστηµα είναι Γραµµικό. (4) Η έξοδος του συστήµατος εξαρτάται από µελλοντικές τιµές τις εισόδου (λόγω του x( ) στη σχέση Εισόδου- Εξόδου), άρα το σύστηµα ΕΝ είναι Αιτιατό. (5) Εστω x() < M x <. Τότε y() = x( ) x( ) <. Άρα αφού για ϕραγµένη είδοσο, η έξοδος είναι επίσης ϕραγµένη, το σύστηµα είναι ευσταθές.(iii) () Για κάθε χρονική στιγµή, η έξοδος του συστήµατος εξαρτάται από τίµές της είσόδου τις χρονικές στιγµές (, 3],άρα το σύστηµα είναι µε µνήµη. () ίνω στο σύστηµα την είσοδο : x( ). Στην έξοδο του συστήµατος ϑα έχω : Αλλά y( ) = 3 3( ) x(τ)dτ άρα το σύστηµα ΕΝ είναι Χρονικά Αµετάβλητο. (3) ίνω στο σύστηµα την είσοδο : a x () + a x (). Στην έξοδο του συστήµατος ϑα έχω : 3 3 3 (a x (τ) + a x (τ))dτ = a x (τ)dτ + a x (τ)dτ = a y () + a y () άρα το σύστηµα είναι Γραµµικό. x(τ )dτ. (4) Η έξοδος του συστήµατος εξαρτάται και από µελλοντικές τιµές τις εισόδου στο διάστηµα (, 3], άρα το σύστηµα ΕΝ είναι Αιτιατό. (Για παράδειγµα το y() εξαρτάται από το x(3)). 3 (5) Εστω x() = u() το οποίο είναι ϕραγµένο, τότε y() = u(τ)dτ = ΕΝ είναι ευσταθές lim + 3 dτ. Άρα το σύστηµα.(iv) () Για κάθε χρονική στιγµή, η έξοδος του συστήµατος εξαρτάται από την τιµή της είσόδου τη χρονική στιγµή /,άρα το σύστηµα είναι µε µνήµη. () ίνω στο σύστηµα την είσοδο : x( ). Στην έξοδο του συστήµατος ϑα έχω : x( ). Αλλά y( ) = x( ) άρα το σύστηµα ΕΝ είναι Χρονικά Αµετάβλητο.

Εφαρµοσµένα Μαθηµατικά για Μηχανικούς - Λύσεις ης Σειράς Ασκήσεων 6 (3) ίνω στο σύστηµα την είσοδο : a x () + a x (). Στην έξοδο του συστήµατος ϑα έχω : a x (/) + a x (/) = a y () + a y () άρα το σύστηµα είναι Γραµµικό. (4) Η έξοδος του συστήµατος µπορέι να εξαρτάται και από µελλοντικές τιµές τις εισόδου, άρα το σύστηµα ΕΝ είναι Αιτιατό. (5) Εστω x() < M x <. Τότε y() = x(/) < M x <. Άρα αφού για ϕραγµένη είδοσο, η έξοδος είναι επίσης ϕραγµένη, το σύστηµα είναι ευσταθές.(i)η σχέση που προκύπτει είναι : y(y) = x( ) x().(ii) ίνω σαν είσοδο στο σύστηµα το a x () + a x () και έχω στην έξοδο : a x ( ) + a x ( ) a x () a x () = a (x ( ) x ()) + a (x ( ) x ()) (4.) Αλλά : a y + a y = a x ( ) x () + a x ( ) x () (4.) Συκρίνοντας τις (4.) και (4.) προκύπτει ότι το σύστηµα δεν είναι γραµµικό.(iii) ίνω σαν είσοδο στο σύστηµα το x( ) και έχω στην έξοδο : x( ) x ( ) = y( ) αρα το σύστηµα είναι Χρονικά Αµετάβλητο.(iv) Η απόκριση του συστήµατος ϕαίνεται στο παρακάτω σχήµα :

Εφαρµοσµένα Μαθηµατικά για Μηχανικούς - Λύσεις ης Σειράς Ασκήσεων 7 Ασκηση 5. (i) Θεωρούµε πρώτα την περίπτωση a b y() = x(τ)h( τ)dτ e aτ u(τ)e b( τ) u( τ)dτ Οµως η u(τ)u( τ) είναι µη-µηδενική και ίση µε τη µονάδα για < τ <. Άρα y() = e aτ e b( τ) dτ = e b+bτ aτ dτ = e b e (b a)τ dτ = e b b a e(b a) τ e b b a (e(b a) ), για > και y() = για <. Άρα : y() = e b b a (e(b a) )u() Θεωρούµε τώρα την περιπτωση a = b y() = e aτ e b( τ) dτ = e b+bτ aτ dτ = e b e (b a)τ dτ = e b dτ = e b τ > και y() = για <. Άρα : y() = e b u() τ= = τ= = e b για Παρακάτω ϕαίνεται η γραφική παράσταση της συνέλιξης για a = b και a b. Για το σχεδιασµό, έχουµε ϑεωρήσει a = 3 και b = (ii) y() = h(τ)x( τ)dτ Τα x(), x( τ) και h() ϕαίνονται στα παρακάτω σχήµατα :

Εφαρµοσµένα Μαθηµατικά για Μηχανικούς - Λύσεις ης Σειράς Ασκήσεων 8 Για < έχουµε : y() = 5 e τ dτ + (e e () + e ( 5)) e τ dτ = eτ Για > και < < < 3 έχουµε : y() = 5 e τ dτ + (e e () + e ( 5)) τ= 5 e τ dτ = eτ τ= 5 Για > και 5 < 3 < < 6 έχουµε : y() = 5 e τ dτ = eτ τ= 5 = Για 5 > > 6 έχουµε : y() = + eτ + eτ τ= τ= = = ( e e ( 5)) = (e () e) ( e () + e ( 5) + e e ()) = ( e () + e ( 5) + e e ()) = Η γραφική παράσταση της συνέλιξης είναι :

Εφαρµοσµένα Μαθηµατικά για Μηχανικούς - Λύσεις ης Σειράς Ασκήσεων 9 (iii) y() = e 3 3 e3τ τ= h(τ)x( τ)dτ = = e 3 3 (e3 e 3 ) = 3 ( e 3() ) u(τ )e 3( τ) u( τ)dτ = για > και y() = για <, δηλαδη y() = 3 ( e 3() )u( ) e 3( τ) dτ = e 3 e 3τ dτ = Η γραφική παράσταση της συνέλιξης είναι : (iv) y() = x(τ)h( τ)dτ Τα x(), h() και h( τ) ϕαίνονται στα παρακάτω σχήµατα :

Εφαρµοσµένα Μαθηµατικά για Μηχανικούς - Λύσεις ης Σειράς Ασκήσεων Για < < έχουµε : y() = e τ e 3τ dτ = e e τ dτ = e e τ = ) (e e () lim τ eτ = e e () Για < και > < < έχουµε : y() = ( e e 4 e τ e 3τ dτ + lim τ eτ e τ e τ dτ = e e τ dτ +e e 3τ dτ = e e τ 3 e e 3τ ) 3 e e 3() + 3 e e 6 = e (e 4 e 3() 3 ) + e6 3 τ= = Για > και < < < 3 έχουµε : y() = e τ e 3τ dτ + e τ e τ dτ + ( ) e e 4 + e6 3 + e() e τ e 3τ dτ = e e τ dτ +e e 3τ dτ +e e τ dτ = Για > v > 3 έχουµε : y() = e τ e 3τ dτ + e τ e τ dτ + e τ e 3τ dτ + = e e τ dτ + e e 3τ dτ + e e τ dτ + ( ) = e e 4 + 3 + e6 3 + e4 e 3() + e 6 3 3 e 3τ dτ e τ e τ dτ Η γραφική παράσταση της συνέλιξης είναι :

Εφαρµοσµένα Μαθηµατικά για Μηχανικούς - Λύσεις ης Σειράς Ασκήσεων (v) y() = x(τ)h( τ)dτ Τα σήµατα x() και h( τ) ϕαίνονται παρακάτω : Για < έχουµε : y() = e τ dτ = e τ τ= ( = e e = e ) e Για > και < < < έχουµε : y() = e τ dτ + 4 5 + 5 e5 e + e e 5τ e τ dτ = e τ τ= + 5 e5τ τ= + e τ τ= = e 5 e5 5 + e = Για > > έχουµε : y() = e 5τ e τ dτ = 5 e5τ Η γραφική παράσταση της συνέλιξης είναι : + e τ = 5 e5 ( e 5 ) + e ( e) τ= τ=

Εφαρµοσµένα Μαθηµατικά για Μηχανικούς - Λύσεις ης Σειράς Ασκήσεων (vi) Το h( τ) είναι : Για < < : y() = Για > και 3 < < < 3 : y() = ( cos (π( ))) π sin (πτ)dτ = π ( cos (πτ)) τ= = Για > και 3 < 3 < < 5 : y() = (cos (π( 3)) ) π 3 sin (πτ)dτ = π ( cos (πτ)) τ= 3 = Για 3 > < 5 : y() = Η γραφική παράσταση της συνέλιξης είναι :

Εφαρµοσµένα Μαθηµατικά για Μηχανικούς - Λύσεις ης Σειράς Ασκήσεων 3 (vii)y() = h(τ)x( τ)dτ Το σήµα x( τ) ϕαινεται παρακάτω. Για y() = dτ + 3dτ = τ 6 τ= 6 + 3τ τ= = 7 Για > και < y() = dτ + 3dτ = τ + 3τ 6 τ= 6 τ= = 6 Για > και 6 < 4 y() = dτ = τ + 4 6 τ= 6

Εφαρµοσµένα Μαθηµατικά για Μηχανικούς - Λύσεις ης Σειράς Ασκήσεων 4 Για 6 > > 4, y() = Η γραφική παράσταση της συνέλιξης είναι : (viii) x() h() = (δ() δ( ) + δ( )) h() = h() h( ) + h( ) Άρα η γραφική παράσταση της συνέλιξης ϑα είναι : (ix) Η h() µπορεί να γραφεί ώς h() = h () 3δ( ) όπου 4 3 h() =,, αλλού και η x() περιγράφεται από την ευθεία x() = ax + b Άρα y() = h() x() = (h () 3 δ( )) x() = h () x() 3x( ) [ 4 Υπολογίζουµε το h () x() = 3 (aτ+b)dτ = 4 ] 3 aτ + bτ = 4 [ 3 a + b ] a( ) b( ) τ= Άρα y() = a + b a( ) b( ) [a( ) + b] = a + b = x() (x) Το h() γράφεται σαν h() = δ( + ) δ( ) Άρα x() h() = x( + ) x( ) =

Εφαρµοσµένα Μαθηµατικά για Μηχανικούς - Λύσεις ης Σειράς Ασκήσεων 5 + +, για +, για +, για, για +, για + Παρακάτω ϕαίνεται η γρ. παράσταση για =. Τι ϑα συµβέι όταν ; (xi) y() = x(τ)h( τ)dτ Το σήµα h(τ) είναι η ευθέια τ + για [, ]. Το σήµα h( τ) ϕαινεται παρακάτω. Το γεγονός ότι το x() είναι περιοδικό, σηµαίνει ότι και το y(), άρα υπολογίζουµε τη συνελιξη για µια µόνο περίοδο.

Εφαρµοσµένα Μαθηµατικά για Μηχανικούς - Λύσεις ης Σειράς Ασκήσεων 6 Για < < / y() = ( ( τ) + )dτ + τ τ / τ + ( τ + τ ) + τ τ= / ( τ) + dτ = τ= / = 4 + / ( τ )dτ + / ( + τ + )dτ = Για < < 3 / / y() = ( τ) + dτ + ( ( τ) + )dτ = ( + τ + )dτ + / τ + τ / + τ + (τ + τ ) τ = 3 + + 7/4 τ= τ=/ / ( τ )dτ = Η γραφική παράσταση της συνέλιξης σε µια περίοδο είναι : (xii) y() = h(τ)x( τ)dτ Το σήµα x( τ) ϕαινεται παρακάτω. Για < : y() =

Εφαρµοσµένα Μαθηµατικά για Μηχανικούς - Λύσεις ης Σειράς Ασκήσεων 7 Για > και < < < : y() = e τ + e τ (τ + ) = e + e ( ) τ= τ= e τ ( τ)dτ = e τ dτ + τe τ dτ = Για > και < < < 3 : y() = τe τ dτ = e τ τ= e τ τ= Για > και < 3 < < 4 : y() = e τ dτ + + e τ (τ + ) τ= e τ ( τ)dτ = e τ dτ = e τ e τ dτ + = e () + e ( e + 3e ) τ= = e e () e τ dτ + Για > > 4 : y() = Η γραφική παράσταση της συνέλιξης είναι : (xiii) y() = x(τ)h( τ)dτ Το σήµα h( τ) ϕαινεται παρακάτω.

Εφαρµοσµένα Μαθηµατικά για Μηχανικούς - Λύσεις ης Σειράς Ασκήσεων 8 Για < : y() = Για > και < < < έχουµε : y() = τdτ = τ τ= = Για > και < < < έχουµε : y() = ( ( τ) + )τdτ + τdτ = ( ) τ + τ 3 3 τ= + τ τdτ = τ= ( τ + τ + τ)dτ + = 3 6 + τdτ = (τ( ) + τ )dτ + Για > και < < < έχουµε : y() = ( ( τ) + )τdτ + τdτ = ( ) τ + τ 3 3 τ= τdτ = + τ τ= ( τ + τ + τ)dτ + = + 3 3 τdτ = (τ( ) + τ )dτ + Για > και < < < 3 έχουµε : y() = ( 3) 6 ( ( τ) + )τdτ = ( τ + τ + τ)dτ = (τ( ) + τ )dτ = ( ) τ + τ 3 3 τ= = Για > > 3: y() = Η γραφική παράσταση της συνέλιξης είναι :

Εφαρµοσµένα Μαθηµατικά για Μηχανικούς - Λύσεις ης Σειράς Ασκήσεων 9 Ασκηση 6. (i) ίνοντας σαν είσοδο το δ( τ), η έξοδος του συστήµατος είναι h τ () = u( τ) u( τ) Μετατοπίζοντας την είσοδο κατα δηλαδή δίνοντας σαν είσοδο στο σύστηµα το δ( τ ) = δ( (τ + )), έχουµε στην έξοδο u( (τ + )) u( (τ + )) = u( τ ) u( τ ) (6.) Η µετατοπισµένη κατα τιµή της εξόδου είναι : h τ ( ) = u( τ) u( τ)(6.) Συγκρίνοντας τις (6.) και (6.) καταλήγουµε στο ότι το σύστηµα ΕΝ είναι χρονικά αµετάβλητο. (ii) Για τ < τό σύστηµα ΕΝ είναι αιτιάτο. Για παράδειγµα για είσοδο δ( + ) (δηλ. για τ = ) h() = u( + ) u( + ) για [, ], άρα όχι αιτιατό. Για τ τό σύστηµα είναι αιτιάτο. Για παράδειγµα για είσοδο δ( ) (δηλ. για τ = ) h() = u( ) u( ) = για <, άρα αιτιατό. (iii) (α) y () = x (τ)h τ ()dτ Τα x () και h T () ϕαίνονται παρακάτω : Άρα έχουµε τις παρακάτω περιπτώσεις : Για < : y() =

Εφαρµοσµένα Μαθηµατικά για Μηχανικούς - Λύσεις ης Σειράς Ασκήσεων Για > και < < < : y () = dτ = Για < 3 και > < < 3 : y () = /dτ = = Για > 3 και < 3 3 < < 6 : y () = 3 /dτ = 3 Για > 3 > 6: y() = (ϐ) y () = e + e / x (τ)h T ()dτ = e τ u(τ) [u( τ) u( τ)] dτ = / e τ dτ = e τ τ=/ =