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Dominio Frequencia Apendice, Notas de estudo de Mecatrônica

Analise de Sistemas Lineares Dominio Frequencia Apendica

Tipologia: Notas de estudo

2010

Compartilhado em 29/08/2010

usuário desconhecido
usuário desconhecido 🇧🇷

4.3

(3)

24 documentos

1 / 24

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bg1
1
Expansão em Frações
Parciais
( )
(
)
( )
xQ
xP
axaxax
bxbxbxb
xF
n
n
n
m
m
m
m
=
++++
++++
=
01
1
1
01
1
1
(
)
xF
é imprópria se
n
m
própria se
n
m
Imprópria pode ser sempre separada na soma
de um polinômio em xe uma função própria.
( )
3
4
21192
2
23
++
+++
=xx
xxx
xF
imprópria
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa
pfd
pfe
pff
pf12
pf13
pf14
pf15
pf16
pf17
pf18

Pré-visualização parcial do texto

Baixe Dominio Frequencia Apendice e outras Notas de estudo em PDF para Mecatrônica, somente na Docsity!

Expansão em Frações

Parciais

Q ( ) x

P x

x a x a x a

b x b x bx b F x n n

n

m m

m m =

= − −

− −

1 0

1 1

1 0

1 1

F ( x ) é imprópria se m ≥ n

própria se m < n

Imprópria pode ser sempre separada na soma

de um polinômio em x e uma função própria.

4 3

2 9 11 2

2

3 2

=

x x

x x x F x imprópria

2

Expansão em Frações

Parciais

3 2 2

3 2

x x x x x

x x x x

Dividir até que o resto tenha grau menor que o

denominador

2 2

2

x x x x

x x

2

x x

x

x

Polinômio em x

Função própria

Expansão em Frações

Parciais

3 2 3 2 1

3 2 2

3 2 3

2 4

x x x k x x x

k x x x

k x x x

k x x

3 3 1 2 3

2 2 1 2 3 4

1 2 3 4

1 2 3 4

x k k k x

x k k k k x

x k k k k x

k k k k

Expansão em Frações

Parciais

1 2 3

1 2 3 4

1 2 3 4

1 2 3 4

k k k

k k k k

k k k k

k k k k

1 2 3 4

k = k =− k = k =−

Resolvendo o sistema

2

x x x x

F x

Método de Heaviside

1

1

1

3

3 1

2

2 1 1 1

λ

λ

=

= −

n x

n x x

k x

x

k x

x

k x x F x k

K ( x ) F ( ) x r n

K x F x

x r r r

x

1

1 1

=

=

λ

λ

Exemplo 1

2

x

k

x

k

x

k

x x x

x x

F x

Para determinar k 1^ , ( ) ( )

(^1 )

=−

x

k x F x

1

2

F 1 = = k

1 15

15

2 1 2 3

  1. 2 9. 2 11

1 3

2 9 11 2

2

2

2

(^2 ) = =

  • − =

  • − = − =

=

= x

x x x

x x k x F x

2

3

2

3

(^33)

= −

=−

x

x

x x

x x

k

k x F x

F x

x x x

10

Exemplo 2

Funciona para fatores complexos

de Q ( x )

( ) ( )

( )( )

( ) ( )

( )( )

0

0

(^2 2 )

2 63, 2

2 3

(^3 2 )

2 63, 3

2 3

x j

j

x j

x j

j

x j

k x j F x

x x k j e x x j

k x j F x

x x k j e x x j

=− +

=− +

=− −

=− −

θ

1

2

Re

Im

2 2 2 1

5

z

z

= +

=

0

2 tg 1

arctg 2

63, 43

θ

θ

θ

=

=

=

( )

0 0 63 , 43 63 , 43

x j

e

x j

e

x

F x

j j

k 3 é o complexo conjugado

e não precisa ser calculado.

Exemplo 2

Funciona para fatores complexos

de Q ( x )

Lembrando que:

( ) ( )( )

(^2 2 2 2 ) a + b = a + b a + b = a + ab + ab + b = a + 2 ab + b

( ) ( )( )

(^2 2 2 2 ) ab = ab ab = aabab + b = a − 2 ab + b

( )( )

2 2 2 2 a + b ab = aab + abb = ab

z = a + jb

j = − 1

2 j = − 1

( )( )

2 2 2 2 2 2 z = a + jb a + jb = a + 2 jab + j b = a + 2 jabb

( )( )

2 2 2 2 2 z z. = a + jb ajb = ajab + jabj b = a + b

Fatores Quadráticos se não quiser

trabalhar com complexos

Combinar dois termos de fatores complexos

conjugados em um único fator quadrático.

( ) ( 1 )( 4 13 ) 1 4 13

2

1 1 2 2

2

x x

c x c

x

k

x x x

x x

F x

k 1 = 2 Sai por Heaviside

( )( ) 1 4 13

2

1 4 13

4 2 18

2

1 2 2

2

=

x x

c x c

x x x x

x x

Elimina frações dos dois lados.

( ) (^ )(^ )

( ) ( ) ( )

2 2 1 2

2 2 2 1 2 1 2

2 2 1 1 2 2

4 2 18 2 4 13 1

4 2 18 2 8 26

4 2 18 2 8 26

x x x x c x c x

x x x x c x c x c x c

x x c x c c x c

    • = + + + + +
    • = + + + + + +
    • = + + + + + +

14

Fatores Quadráticos se não quiser

trabalhar com complexos

2 2

1 1

c c

c c

( )( ) 4 13

2

1 2

2

x x

x

x x x x

x x

Atalhos

Após encontrar por Heaviside,

fazer x =0 nos 2 lados para eliminar c 1.

1

k

2 2

18 2 8 13 0 1 13

c = + ⇒ c = −

Para encontrar c 1 , multiplica os 2 lados por x e faz

, só as potências mais altas serão significa-

tivas

x → ∞

2

2 1 3

3

c c

x

cx

x

x

x

x

Fatores Quadráticos se não quiser

trabalhar com complexos

Atalhos

1 2 1 2

11 1 3 8 8

c c c c

= + ⇒ + =

Multiplicando os 2 lados por x e fazendo (^) x → ∞

2

2 1 1

2

2

1 1

2

2 1

3

3

=

= + ⇒ =

= +

c

c c

x

c x

x

x

x

x

Fatores Repetidos de Q ( x )

( )

( )

( ) ( )( )( (^) n )

r

x x x x

P x

F x

1 2

A expansão é dada por

( ) ( ) (^ )

0 1 1 1 2 1 1 2

r n r r n

a a a k k k F x

x λ x λ x^^ λ^ x^ α^ x^ α x α

− = + (^) − + + + + + + − − −^ −^ −^ −

⋯ ⋯

k 1 a kn não repetem e saem por Heaviside.

( )

r multiplicando por x − λ

( ) ( ) ( ) ( ) ( )

( )

( )

( )

( )

( )

( (^) n )

r

n

r r

r r

r

x

x k x

x k x

x k

x F x a a x a x a x

α

λ

α

λ

α

λ

λ λ λ λ

− = + − + − + + −

− −

2

2 1

1

1 1

2 0 1 2

19

Exemplo

( )

( ) ( )

( )

( 1 ) ( 1 ) ( 1 ) 2

1

2 2

1 3

0

3

3 2

x

k

x

a

x

a

x

a

F x

x x

x x x

F x

( ) ( )

( ) ( ) ( )

( )

( ) ( ) 1

2

3

3 2

2

= −

=−

x

x

k x F x
k x F x

( ) ( )

( ) ( ) ( )

( )

3 2 3 0 1

x 1 2

a x F x

=−

3 2

1

1

2 3 2

(^2 )

1

x

x

d x x x
a
dx x
d x x x
a
dx x

=−

=−

Extremamente

Trabalhoso

( )

( ) ( ) ( ) 2

1

1

3

1

1

1

2

3 2 1

=

x x x x

F x

Fatores Repetidos de Q ( x )

Mistura de métodos de Heaviside

e Eliminação de Frações

( ) ( ) ( ) ( ) ( )

3 2 1 2 3 3 2 1

x x x a a

x x x x x x

Fáceis

Eliminar as frações multiplicando por( 1 ) ( 2 )

3

x + x +

( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )

3 2

2 3 1 2

x x x

x a x x a x x x

( )

( )

( )

3 2

2 1

3 2 2 2

3 2 2

x x x x

a x x x

a x x x x x

x x x x x