Matemática, perguntado por elielgil, 10 meses atrás

determine as transformadas de Laplace das funções definidas pelas seguintes expressões analíticas.

f(t) = cos^2 at

Soluções para a tarefa

Respondido por ArthurPDC
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Vamos usar a seguinte relação trigonométrica:

\cos(2\theta)=2\cos^2(\theta)-1\Longrightarrow 2\cos^2(\theta)=\cos(2\theta)+1\\
\Longrightarrow \cos^2(\theta)=\dfrac{1}{2}\cos(2\theta)+\dfrac{1}{2}

Para \theta=at\Longrightarrow \cos^2(at)=\dfrac{1}{2}\cos(2at)+\dfrac{1}{2}

Assim, aplicando a Transformada de Laplace na função pedida:

\mathcal{L}\{\cos^2(at)\}=\mathcal{L}\{\dfrac{1}{2}\cos(2at)+\dfrac{1}{2}\}\\\\
\mathcal{L}\{\cos^2(at)\}=\mathcal{L}\{\dfrac{1}{2}\cos(2at)\}+\mathcal{L}\{\dfrac{1}{2}\}\\\\
\mathcal{L}\{\cos^2(at)\}=\dfrac{1}{2}\mathcal{L}\{\cos(2at)\}+\dfrac{1}{2}\mathcal{L}\{1\}\\\\
\mathcal{L}\{\cos^2(at)\}=\dfrac{1}{2}\cdot\dfrac{s}{s^2+(2a)^2}+\dfrac{1}{2}\cdot\dfrac{1}{s}\\\\
\boxed{\mathcal{L}\{\cos^2(at)\}=\dfrac{s}{2s^2+8a^2}+\dfrac{1}{2s}}
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