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Transformadas são ferramentas matemáticas que convertem funções de uma variável em funções de outra variável, facilitando a solução de equações diferenciais.
As duas transformadas mais usadas são a Transformada de Laplace e a Transformada de Fourier.
Essas técnicas são particularmente úteis para resolver equações diferenciais ordinárias (EDOs) e equações diferenciais parciais (EDPs).
Transformada de Laplace
A Transformada de Laplace é uma técnica integral que converte uma função f(t) do domínio do tempo para uma função F(s) do domínio da frequência complexa. Ela é definida por:
$$ \mathcal{L}\{f(t)\} = F(s) = \int_{0}^{\infty} e^{-st} f(t) \, dt $$
Propriedades da Transformada de Laplace
Abaixo, podemos ver as propriedades da Transformada de Laplace:
• Linearidade: $$ \mathcal{L}\{a f(t) + b g(t)\} = a F(s) + b G(s) $$
• Transformada da Derivada: $$ \mathcal{L}\left\{ \frac{d^n f(t)}{dt^n} \right\} = s^n F(s) - s^{n-1} f(0) - \dots - f^{n-1}(0) $$
• Transformada da Integral: $$ \mathcal{L}\left\{ \int_{0}^{t} f(\tau) \, d\tau \right\} = \frac{F(s)}{s} $$