مقاله پی یر سیمون لاپلاس

اختصاصی از نیک فایل مقاله پی یر سیمون لاپلاس دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود در "پایین مطلب"

 فرمت فایل: word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

 تعداد صفحات:5

در شکل روبرو منحنی آبی رنگ پدیده ای را نشان می دهد که در امتداد محور زمان  تموج دارد ولی اگر با تبدیل فوریه آنرا تجزیه کنیم می بینیم از جمع سه موج ساده سینوسی با فرکانس های 1 و 2 و 3 تشکیل شده است. هنگامی که  پدیده را در امتداد محور زمان می سنجیم اصطلاحا گفته می شود که در قلمرو زمان Time Domain هستیم و وقتی  همان پدیده را در امتدادمحور فرکانس بنگریم اصطلاحا گفته می شود که در قلمرو فرکانس Frequency Domain هستیم  

تبدیل لاپلاس بر این اندیشه استوار است که برای حل یک معادله ، یا دستگاهی از معادلات، که شامل دیفرانسیل و انتگرال باشد آن معادله را از یک  قلمرو به قلمرو دیگری تبدیل کنیم تا عملیاتمان آسانتر شود و در پایان عملیات، جواب را به فضا یا قلمرو اولیه برگردانیم. 

نمونه  تبدیلات  آسان کننده  تبدیل لگاریتم است که محاسبات را یک درجه ساده تر می کند: یعنی ضرب وتقسیم  را به جمع و تفریق و  محاسبه توان و ریشه را  به ضرب و تقسیم تبدیل می  کند:. در جدول زیر به لگاریتم نظری می اندازیم و بعد به تبدیل لاپلاس باز می گردیم.

از هزاران سال پیش تا چهارصد سال قبل، زمانی که هنوز ماشین حساب و کامپیوتر وجود نداشت، محاسبه کاری پرزحمت و دشوار بود.   روش محاسبه جذر و کعب اعداد را همگان  نمی دانستند . حدود 400 سال پیش ، جدول لگاریتم ابداع شد تا  محاسبه ریشه  اعداد  به عمل ساده تر تقسیم تبدیل شود و محاسبه   توانهای اعشاری اعداد به  عمل ساده تر ضرب تبدیل شود و نیز، عملیات تقسیم و ضرب به تفریق و جمع تبدیل شود.  روش لگاریتم، که یک شاهکار خلاقیت ذهن بشر است بقدری در پیشرفت علوم و فنون موثر بوده که آنرا با اختراع دستگاه چاپ همطراز میشمارند.   اصل موضوع بسیار ساده است.  مثلا همه می دانند که  5 به توان 2 می شود 25 ولی شاید ندانند که لگاریتم 25 در پایه 5 می شود 2

بعبارتی دیگر،  به توان رساندن  و لگاریتم ارتباط دارند: 
                                                                                  عمل توان می گوید  اگر عددپایه  بدفعات در خودش ضرب شود حاصل کار چه خواهد بود؟ و
                                                                                  عمل لگاریتم  می گوید که عدد پایه چنددفعه در خودش  ضرب شود تا حاصل کار بدست آید؟.  و باز به عبارتی دیگر،
                       
لگاریتم یک عدد  در پایه  10 :    وقتی می گوئیم Log 1000 مقصود عددی است که 10 به توان آن برابر با 1000 شود.  لذا،                                        Log 1000=3
لگاریتم یک عدد  در پایه  e :     وقتی می گوئیم    ln 1000 مقصود عددی است که e   به توان آن برابر با 1000 شود و 2.71828  =  e  . لذا،   6.90775 =  ln 1000

و با  این لگاریتم، از جدول عدد 0.499999 بدست می آید که تقریباهمان 5 است

روابط لگاریتمی

مثال عددی: میخواهیم  بااستفاده از روابط لگاریتمی،  مقدار عبارت زیر را حساب کنیم

(که البته جواب آن 5 است)

در 1614 میلادی یک اسکاتلندی بنامجان نپرJohn Napier  بر اساس فکر یک ساعت ساز سویسی بنام  ژوست بورگیجدول لگاریتم را ساخت. از آن جدول می توانیم

لگاریتم  هر عدد  و  عدد هر لگاریتم را بدست آوریم.

تبدیل لاپلاس

 

مقدمه : می دانیم که  منحنی  تابع y = x  یک خط راست با زاویه 45 درجه است که از مرکز می گذرد ومنحنی  تابع    یک سهمی است و منحنی  سینوس به شکل یک موج متناوب است. ولی  در محدوده 0 تا  بینهایت،  انتگرال آنها (یا بعبارتی دیگر مساحت زیر منحنی)  به سوی یک حد معین میل نمی کند

حال اگراین تابع کاهنده  در تابع های فوق الذکر ضرب شود، آنها را هم می کاهد و به شکلی در می آورد که درتصویر روبرو می بینیم و انتگرال آنها در محدوده 0 تا  بینهایت به سوی حد معینی میل می کند.