Matemaattisessa analyysissa on usein käyttökelpoista soveltaa integraalimuunnoksia. Yksi tärkeimmistä on Laplace-muunnos. e st f(t)dt, s > s 0

Samankaltaiset tiedostot
Laplace-muunnos: määritelmä

Laplace-muunnos. 8. marraskuuta Laplace-muunnoksen määritelmä, olemassaolo ja perusominaisuudet Differentiaaliyhtälöt Integraaliyhtälöt

Harjoitus Etsi seuraavien autonomisten yhtälöiden kriittiset pisteet ja tutki niiden stabiliteettia:

Insinöörimatematiikka D

Muuttujan vaihto. Viikon aiheet. Muuttujan vaihto. Muuttujan vaihto. ) pitää muistaa lausua t:n avulla. Integroimisen työkalut: Kun integraali

järjestelmät Luento 8

y (0) = 0 y h (x) = C 1 e 2x +C 2 e x e10x e 3 e8x dx + e x 1 3 e9x dx = e 2x 1 3 e8x 1 8 = 1 24 e10x 1 27 e10x = e 10x e10x

Normaaliryhmä. Toisen kertaluvun normaaliryhmä on yleistä muotoa

Ensimmäisen ja toisen kertaluvun differentiaaliyhtälöistä

Integroimistekniikkaa Integraalifunktio

Lukujonot Z-muunnos Z-muunnoksen ominaisuuksia Z-käänteismuunnos Differenssiyhtälöt. Z-muunnos. 5. joulukuuta Z-muunnos

4. Ensimmäisen ja toisen kertaluvun differentiaaliyhtälöistä

6. Toisen ja korkeamman kertaluvun lineaariset

2. Viikko. CDH: luvut (s ). Matematiikka on fysiikan kieli ja differentiaaliyhtälöt sen yleisin murre.

Kompleksinen Laplace-muunnos

Lukujonot Z-muunnos Z-muunnoksen ominaisuuksia Z-käänteismuunnos Differenssiyhtälöt. Z-muunnos. 1. joulukuuta Z-muunnos

Laplace-muunnoksesta ja sen sovelluksista

(s 2 + 9)(s 2 + 2s + 5) ] + s + 1. s 2 + 2s + 5. Tästä saadaan tehtävälle ratkaisu käänteismuuntamalla takaisin aikatasoon:

2. kl:n DY:t. Lause. Yleisesti yhtälöllä ẍ = f(ẋ, x, t) on (sopivin oletuksin) aina olemassa 1-käs. ratkaisu. (ẋ dx/dt, ẍ d 2 x/dt 2.

Matematiikan tukikurssi

HY, MTO / Matemaattisten tieteiden kandiohjelma Todennäköisyyslaskenta IIa, syksy 2018 Harjoitus 3 Ratkaisuehdotuksia.

Osa IX. Z muunnos. Johdanto Diskreetit funktiot

z muunnos ja sen soveltaminen LTI järjestelmien analysointiin

Insinöörimatematiikka D, laskuharjoituksien esimerkkiratkaisut

y x1 σ t 1 = c y x 1 σ t 1 = y x 2 σ t 2 y x 2 x 1 y = σ(t 2 t 1 ) x 2 x 1 y t 2 t 1

4 Korkeamman kertaluvun differentiaaliyhtälöt

Luku 4. Derivoituvien funktioiden ominaisuuksia.

H5 Malliratkaisut - Tehtävä 1

6*. MURTOFUNKTION INTEGROINTI

MS-C1340 Lineaarialgebra ja differentiaaliyhtälöt

y + 4y = 0 (1) λ = 0

Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Ratkaisut 5. viikolle /

0 kun x < 0, 1/3 kun 0 x < 1/4, 7/11 kun 1/4 x < 6/7, 1 kun x 1, 1 kun x 6/7,

F {f(t)} ˆf(ω) = 1. F { f (n)} = (iω) n F {f}. (11) BM20A INTEGRAALIMUUNNOKSET Harjoitus 10, viikko 46/2015. Fourier-integraali:

e int) dt = 1 ( 2π 1 ) (0 ein0 ein2π

Funktiot. funktioita f : A R. Yleensä funktion määrittelyjoukko M f = A on jokin väli, muttei aina.

5 Differentiaaliyhtälöryhmät

y = 3x2 y 2 + sin(2x). x = ex y + e y2 y = ex y + 2xye y2

Fourier-analyysi, I/19-20, Mallivastaukset, Laskuharjoitus 7

Tehtävänanto oli ratkaista seuraavat määrätyt integraalit: b) 0 e x + 1

13. Taylorin polynomi; funktioiden approksimoinnista. Muodosta viidennen asteen Taylorin polynomi kehityskeskuksena origo funktiolle

Matemaattinen Analyysi

a) Mikä on integraalifunktio ja miten derivaatta liittyy siihen? Anna esimerkki = 16 3 =

KOMPLEKSIANALYYSI I KURSSI SYKSY exp z., k = 1, 2,... Eksponenttifunktion z exp(z) Laurent-sarjan avulla

Esimerkki: Tarkastellaan korkeudella h ht () putoavaa kappaletta, jonka massa on m (ks. kuva).

Harjoitus 6: Simulink - Säätöteoria. Syksy Mat Sovelletun matematiikan tietokonetyöt 1

3. Reaalifunktioiden määräämätön integraali

Numeeriset menetelmät TIEA381. Luento 7. Kirsi Valjus. Jyväskylän yliopisto. Luento 7 () Numeeriset menetelmät / 43

IV. TASAINEN SUPPENEMINEN. f(x) = lim. jokaista ε > 0 ja x A kohti n ε,x N s.e. n n

Matematiikka B3 - Avoin yliopisto

Vastaus: 10. Kertausharjoituksia. 1. Lukujonot lim = lim n + = = n n. Vastaus: suppenee raja-arvona Vastaus:

SARJAT JA DIFFERENTIAALIYHTÄLÖT

MS-A010{3,4} (ELEC*) Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Luento 3: Jatkuvuus

5. Z-muunnos ja lineaariset diskreetit systeemit. z n = z

infoa Viikon aiheet Potenssisarja a n = c n (x x 0 ) n < 1

d Todista: dx xn = nx n 1 kaikilla x R, n N Derivaatta Derivaatta ja differentiaali

5 DIFFERENTIAALIYHTÄLÖRYHMÄT

10. Toisen kertaluvun lineaariset differentiaaliyhtälöt

Matematiikan tukikurssi

13. Ratkaisu. Kirjoitetaan tehtävän DY hieman eri muodossa: = 1 + y x + ( y ) 2 (y )

7. DIFFERENTIAALIYHTÄLÖT

Insinöörimatematiikka D

1.4 Funktion jatkuvuus

k=0 saanto jokaisen kolmannen asteen polynomin. Tukipisteet on talloin valittu

Johdatus todennäköisyyslaskentaan Momenttiemäfunktio ja karakteristinen funktio. TKK (c) Ilkka Mellin (2005) 1

Numeeriset menetelmät TIEA381. Luento 12. Kirsi Valjus. Jyväskylän yliopisto. Luento 12 () Numeeriset menetelmät / 33

sin(x2 + y 2 ) x 2 + y 2

Matematiikan tukikurssi

Fourier-sarjat ja -muunnos

3 TOISEN KERTALUVUN LINEAARISET DY:T

MS-A0107 Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 (CHEM)

Mat Matematiikan peruskurssi K2

Osi$aisintegroin, Palautetaan mieleen tulon derivoimissääntö: d

vakiokertoimisen toisen kertaluvun lineaarisen homogeeniyhtälön yleinen muoto on p 2 y +p 1 y +p 0 y = 0. (1)

Insinöörimatematiikka D

3.4 Käänteiskuvauslause ja implisiittifunktiolause

1. Olkoot f ja g reaalifunktioita. Mitä voidaan sanoa yhdistetystä funktiosta g f, jos a) f tai g on rajoitettu? b) f tai g on jaksollinen?

763306A JOHDATUS SUHTEELLISUUSTEORIAAN 2 Ratkaisut 1 Kevät y' P. α φ

4 Integrointimenetelmiä

Kvanttifysiikan perusteet 2017

2. kierros. 1. Lähipäivä

Osi$aisintegroin, Palautetaan mieleen tulon derivoimissääntö: d

1 Di erentiaaliyhtälöt

3 = Lisäksi z(4, 9) = = 21, joten kysytty lineaarinen approksimaatio on. L(x,y) =

Funktiojonot ja funktiotermiset sarjat Funktiojono ja funktioterminen sarja Pisteittäinen ja tasainen suppeneminen

8 Potenssisarjoista. 8.1 Määritelmä. Olkoot a 0, a 1, a 2,... reaalisia vakioita ja c R. Määritelmä 8.1. Muotoa

MATP153 Approbatur 1B Harjoitus 6 Maanantai

a 1 y 1 (x) + a 2 y 2 (x) = 0 vain jos a 1 = a 2 = 0

Oletetaan sitten, että γ(i) = η(j). Koska γ ja η ovat Jordan-polku, ne ovat jatkuvia injektiivisiä kuvauksia kompaktilta joukolta, ja määrittävät

Matematiikan tukikurssi

w + x + y + z =4, wx + wy + wz + xy + xz + yz =2, wxy + wxz + wyz + xyz = 4, wxyz = 1.

Kompleksianalyysi, viikko 6

Osoita, että täsmälleen yksi vektoriavaruuden ehto ei ole voimassa.

Osa VI. Fourier analyysi. A.Rasila, J.v.Pfaler () Mat Matematiikan peruskurssi KP3-i 12. lokakuuta / 246

Värähdysliikkeet. q + f (q, q, t) = 0. q + f (q, q) = F (t) missä nopeusriippuvuus kuvaa vaimenemista ja F (t) on ulkoinen pakkovoima.

Numeeriset menetelmät

Differentiaaliyhtälön ratkaisu. ELEC-C1230 Säätötekniikka. Esimerkki: läpivirtaussäiliö. Esimerkki: läpivirtaussäiliö

Funktion raja-arvo ja jatkuvuus Reaali- ja kompleksifunktiot

Mat / Mat Matematiikan peruskurssi C3-I / KP3-I Harjoitus 5 / vko 42, loppuviikko, syksy 2008

MATEMATIIKAN JA TILASTOTIETEEN LAITOS

Transkriptio:

Laplace-muunnos (Kr. 6. Aalto Mat-.32/332, C3-II/KP3-II, 8/23, Kari Eloranta Matemaattisessa analyysissa on usein käyttökelpoista soveltaa integraalimuunnoksia. Yksi tärkeimmistä on Laplace-muunnos. Määritelmä R + :lla määritellyn, riittävän säännöllisen funktion f Laplace-muunnos on F(s = L(f(s = e st f(tdt, s > s ja sen Laplace-käänteismuunnos L : L (F = f(t. Lause Laplace muunnos on lineaarinen operaatio: L(αf +βg = αl(f+βl(g, α,β R. Tod.: Integrointi on lineaarinen operaatio. QED

Laplace-muunnos, s-siirros (Kr. 6. Lause Laplace-muunnoksen s-siirros: L(e at f(t = F(s a, s > s +a. Tod.: L ( e at f(t = e st ( e at f(t dt = e (s at f(tdt = F(s a. F(s:n ehto s > s, implikoi olemassaoloehdon s > s +a. Esimerkkejä: L( = e st dt = s, s >. L(t n = ( s e st t n + n s e st t n dt = n s L(tn, joten induktiolla tästä L(t n = n! s n L( = n! s n+,s >. QED L(e at = e st e at dt = e (s at dt =, s > a (tai edellisen kohdan ja s a ylläolevan Lauseen avulla. ( L(cosh(at = L( 2 (eat +e at = 2 s a + = s s+a s 2 a 2, s > a. L(sinh(at = L( 2 (eat e at = 2 ( s a s+a = a s 2 a 2, s > a.

Laplace-muunnos, olemassaolo (Kr. 6. Lause Jos f on paloittain jatkuva ja toteuttaa ehdon f(t Ce ct, t R + joillekin positiivisille vakioille, c ja C, on Laplace-muunnos L(f olemassa kaikille s > c. Tod. L(f = e st f(tdt e st Ce ct dt = C s c. e st f(t dt Ehto s > c takaa viimeisen integraalin olemassaolon. Tämä on vain riittävä ehto olemassaololle. Esimerkki: L( t on olemassa, sillä sijoituksella ( st = x, s > saadaan QED t e st dt ( = s x e x dx (2 = s π e u2 du = s, jossa (2:ssa on käytössä sijoitus x = u 2 ja symmetria origon suhteen.

Laplace-muunnos, t-siirros (Kr. 6.3 Heavisiden porrasfunktio on b (t = {, t b, t > b. Nyt b >. Lause Laplace-muunnoksen t-siirros: L( b (tf(t b = e sb F(s. Tod.: Muuttujanvaihdolla u = t b saadaan L( b (tf(t b = = b e st f(t bdt e s(u+b f(udu = e sb F(s. Esimerkki: Pulssifunktion b (t b2 (t, b 2 > b > Laplace-muunnos on QED L( b (t b2 (t = (e sb e sb 2 L( = s (e sb e sb 2. Tämä, kuten Heavisiden funktiokin, on kätevä säätöteoriassa tärkeän bang-bang ohjauksen formuloinnissa.

Laplace-muunnos, derivointi (Kr. 6.6 Derivoimalla ja integroimalla (analyysin standardirajoituksin Laplace-muunnosta saadaan käyttökelpoisia tuloksia: Lause F (s = L(tf(t ja s ( f(t F(udu = L. t Esimerkki: L(te at = ( (s a 2,...,L (n! tn e at = (s a n iteroimalla Lausetta. Samaan tapaan voidaan johtaa esimerkiksi L(tsin(ωt = 2ωs (s 2 +ω 2 2. Tällaiset tulokset ovat hyödyllisiä esimerkiksi lineaaristen differentiaaliyhtälöiden ratkaisujen värähtelymoodien karakterisoinnissa.

Laplace-muunnos, konvoluutio (Kr. 6.5 Määritelmä Funktioiden f,g : R + R konvoluutio määritellään kun t (f g(t = t f(ug(t udu. Konvoluutio on (eksoottisemman näköinen funktioiden tulo kuten tavanomainen pisteettäinen tulo f(tg(t. Se voidaan määritellä myös muilla tavoin, esimerkiksi Fourier-analyysissä reaaliakselilla käyttökelpoisin muoto on (f g(t = f(ug(t udu, t R. Konvoluutiolla on erinomainen ominaisuus, joka paljastuu sitä vastaavassa integralimuunnoksessa, nyt Laplace-muunnoksessa.

Laplace-muunnos, konvoluutio 2 (Kr. 6.5 Lause Tod.: L(f g(s = L(f g(s = L(f(sL(g(s = F(sG(s. = = = = t t e st f(ug(t ududt e st f(ug(t ududt (Fubinin lause e st f(ug(t udtdu u { } f(u e st g(t udt du (t u = w u { } f(ue su e sw g(wdw du = F(sG(s. QED

Laplace-muunnos, delta (Kr. 6.4 Konvoluutio on siis tulo funktioavaruudessa, jolle pätee assosiatiivisuus, f (g h = (f g h ja vaihdannaisuus: f g = g f, on olemassa yksikköalkio δ: f δ = f. Edeltävän Lauseen nojalla siis L(δ =. Tämä Diracin delta, impulssifunktio, on ns. distribuutio eli yleistetty funktio. Se määritellään { jos t = a δ(t a = jos t a lisävaatimuksella, että δ(t adt = kaikille a R. Delta on siis yksikkömassa keskittyneenä yhteen pisteeseen. Esimerkki: L(δ(t a = e st δ(t adt = e as δ(t adt = e as ja L( a(t = e as, a >. Formaalisti L( s a = sl(a a( = e as, joten nähdään, että Diracin delta käyttäytyy kuten Heavisiden derivaatta, ainakin integraaleissa.

Laplace-muunnos, derivaatan (Kr. 6.2 Lause Funktion f derivaatan muunnos: L(f = sl(f f(. Yleisesti L(f (n = s n L(f s n f( s n 2 f ( f (n (. ( t Määrätyn integraalin muunnos: L f(udu = s L(f Tod.: Osittaisintegroimalla e st f (tdt = lim u e su f(u u ( se st f(tdt = lim u e su f(u e s f(+sl(f. lim u e su f(u = kun s > ja f integroituva. Iteroimalla argumenttia n kertaa saadaan yleinen kaava. Integraalikaava seuraa, kun määrittelee g(t = t f(udu, jolle pätee L(f = L(g = sl(g g( = sl(g. QED

Laplace-muunnos, derivaatan 2 (Kr. 6.2 Esimerkki: Olkoon f(t = cos(ωt. Siten f (t = ωsin(ωt ja f (t = ω 2 cos(ωt. Toisaalta edellisen nojalla ω 2 L(cos(ωt = L(f = s 2 L(f sf( f ( = s 2 L(cos(ωt scos(ω +ωsin(ω = s 2 L(cos(ωt s +. Tästä voidaan välittömästi ratkaista L(cos(ωt = s s 2 +ω 2. Identtisellä argumentilla ω L(sin(ωt = s 2 +ω 2. Laplace-muunnoksella voidaan siis vaihtaa vaikea operaatio, derivointi, yksinkertaiseksi, kertomiseksi s:llä! Tällä on useita tärkeitä sovellutuksia.

Laplace-muunnos, differentiaaliyhtälön (Kr. 6.2 Esimerkki : Lineaarinen, vakiokertoiminen, epähomogeeninen toisen asteen yhtälö Laplace-muuntuu y (t+ay (t+by(t = g(t, a,b R s 2 Y(s sy( y (+a(sy(s y(+by(s = G(s, josta edelleen merkinnällä Q(s = s 2 +as+b ja R(s = G(s+(s +ay(+y ( Y(s = Q(sR(s. ( Huomaa, että y( ja y ( ovat tällaisen yhtälön normaali alkuarvodata. Menetelmän menestyksellisyys kulminoituu siis tulolausekkeen ( Laplace-käänteismuuntamisen mahdolliseen hankaluuteen. Funktio Q(s yllä on esimerkki siirtofunktiosta. Siihen tiivistyy informaatio systeemin rakenteesta, joka on siis riippumaton alkudatasta ja ohjauksesta. Yhtälön ratkaisu on sen ja vain alkudatasta ja ohjauksesta riippuvan funktion L (R konvoluutio.

Laplace-muunnos, differentiaaliyhtälön 2 Esimerkki 2: Joskus käänteismuuntaminen sujuu hyvin helposti. Tarkastellaan seuraavaksi systeemiä {, t < x +2x = r(t =, t alkuarvoilla x( = x ( =. Laplace-muunnettuna ja ratkaistuna tämä on X(s = Q(rR(s = s 2 +2 R(s, ( joten ratkaisu on funktioiden q(t = L s 2 +2 konvoluutio. Siten kun t < x(t =(q r(t = t 2 = 2 ( ( cos 2t, = 2 sin( 2t ja r(t:n ( sin 2(t u du kun taas välillä t (huomaa integraalin yläraja, johtuu r:stä! x(t = ( sin 2(t u du 2 = ( ( ( cos 2(t cos 2t. 2

Laplace-muunnos, differentiaaliyhtälön 3 Esimerkki 3: Ratkaistaan positiivisella reaaliakselilla yhtälö alkuarvoilla x( = ja x ( = 2. x +5x +6x = f(t = { 3, t < 6, 6 t Tehtävän voi selvittää kuten edellä konvoluutiolla tai paloittain; ratkaista ensin välillä t 6 ja sen jälkeen ratkaista toistamiseen, ottamalla x(6 ja x (6 uusiksi alkuarvoiksi välille 6 t. Vaihtoehtoisesti voi huomata, että f(t = 3( (t 6 (t, joka muuntuu F(s = 3 s ( e 6s. Laplace-muunnettuna yhtälö saa muodon josta (s 2 +5s +6X(s = 2+F(s, 2s +3 3 X(s = s(s +2(s +3 e 6s s(s +2(s +3 ( = 2s + 2(s +2 ( e 6s s +3 2s 3 2(s +2 + s +3.

Laplace-muunnos, differentiaaliyhtälön 4 Kääntämällä tämä saadaan ratkaisuksi ( x(t = 2 + ( 2 e 2t e 3t 2 3 2 e 2(t 6 +e 3(t 6 6 (t eli 2 + 2 e 2t e 3t, t < 6 x(t = ( ( 3 2 e 2t e 3t + 2 e 2(t 6 e 3(t 6, 6 t. 3..5 2.5.4 2..3 Out[7]=.5 Out[6]=..2.5. 2 4 6 8 2 2 4 6 8 2 Ohjausfunktion f(t ja differentiaaliyhtälön ratkaisun x(t kuvaajat.

Osamurtokehitelmistä (Kr. 6.4 Mikäli ohjausfunktion muunnos on polynomi, on ratkaisussa käänteismuunnettavana rationaalifunktio (polynomien osamäärä. Tällaisten kääntämiselle on oma tekniikkansa. Osamurtokehitelmässä rationaalilauseke esitetään nimittäjän tekijöiden mukaan summamuodossa. Jos nimittäjässä kaikki juuret ovat reaalisia ja yksinkertaisia, on sen kehitelmä muotoa n (s a (a a 2 (s a n = A i, A i R. s a i Moninkertaista juurta vastaten kehitelmään lisätään termejä: i= (s a i n i n i k= A k (s a i k.

Osamurtokehitelmistä 2 (Kr. 6.4 Mikäli kehitettävänä on lauseke, jossa on muotoa s 2 +a 2 olevia termejä, on ne esitettävä joko kuten edellä, mutta kompleksijuurten avulla, C s ia + C 2 s +ia, C j C tai muodossa As +B s 2 +a2, A,B R. Esimerkkejä: s 3 4s 2 +4 s 2 (s 2(s = A s + A 2 s 2 + A 3 s 2 + A 4 s Kertomalla tämä auki ja vertaamalla s k termien kertoimia, k =,...,3, saadaan algebralliset yhtälöt, joista helposti: A = 3,A 2 = 2 ja A 3 = A 4 =. Vastaavalla tavalla s:n potenssit erottamalla voidaan yritteen (s + 2 (s 2 +4 = B s + + B 2 (s + 2 + B 3s +B 4 s 2 +4 kertoimet ratkaista: B = 2 25, B 2 = 5, B 3 = 2 25 ja B 4 = 3 25.

Differentiaaliyhtälöryhmän Laplace-muunnos (Kr. 6.7 Jokainen n:nnen kertaluvun lineaarinen, vakiokertoiminen differentiaaliyhtälö voidaan sijoituksilla palauttaa n:n lineaaristen, vakiokertoimisten differentiaaliyhtälön ryhmäksi. Esimerkiksi edeltävät toisen asteen yhtälöt palautuvat kahden yhtälön ryhmiksi. Esimerkki: Tutkitaan epähomogeenista systeemiä { y = a y +a 2 y 2 +g y 2 = a 2y +a 22 y 2 +g 2 y = Ay +g, joka on Laplace-muunnettuna (Y i = Y i (s = L(y i (s, G i (s = L(g i, i =,2 { sy y ( = a Y +a 2 Y 2 +G sy 2 y 2 ( = a 2 Y +a 22 Y 2 +G 2 ( ( Y = (si A Y y (+G. 2 y 2 (+G 2 Differentiaaliyhtälöryhmä on siis muuttunut algebralliseksi yhtälöryhmäksi, joka ratkeaa, kun siirtofunktio on olemassa eli si A ei ole singulaari (eli s ei ole A:n ominaisarvo.

Differentiaaliyhtälöryhmän Laplace-muunnos 2 (Kr. 6.7 Esimerkki: Tarkastellaan uudelleen systeemiä { y = y +y 2 y 2 = y y 2, joka Laplace-muunnettuna saa muodon { sy y ( = Y +Y 2 sy 2 y 2 ( = Y Y 2. Tämä on matriisimuodossa A(sY(s = y(, jossa ( s + A(s = s + ( Y (s, Y(s = Y 2 (s ( y ( ja y( = y 2 (. Koska A (s = ( s + deta s + saadaan ratkaisut muunnokset: ( Y (s Y 2 (s ( s + = (s + 2 + s +, deta = (s + 2 +, ( y ( y 2 ( = y ((s++y 2 ( (s+ 2 + y 2 ((s+ y ( (s+ 2 +.

Differentiaaliyhtälöryhmän Laplace-muunnos 3 (Kr.6.7 Esimerkki, jatkuu: Käänteismuuntaminen on nyt normaalia skalaarifunktioilla operoimista. Laplace-muunnoksen s-siirros säännösta nähdään, että (s+-tekijä merkitsee käänteismuunnoksessa tekijää e t. Toisaalta on jo aiemmin laskettu, että ( ( s L s 2 = cost ja L + s 2 = sint. + Siten lopullinen ratkaisu: ( y y 2 = e t ( y (cost +y 2 (sint y 2 (cost y (sint. Vertaa näitä (ja menetelmää! aiemmin matriisieksponentilla johdettuihin ratkaisuihin.