Math´ematiques appliqu´ees 2016-2017 Cl. Gabriel
1.2 Conditions suffisantes d’existence de la transform´ee de Laplace
Th´eor`eme 1.1 (Existence de la transform´ee de Laplace) :
Si F(t)est continue par morceaux sur chaque intervalle fini 06t6Net si F(t)est d’ordre exponentiel γ
pour t>N, alors la transform´ee de Laplace f(s)existe ∀stel que Re(s)> γ.
1.2.1 Hypoth`ese 1 : continuit´e par morceaux
Une fonction est dite continue par morceaux sur un intervalle α6t6βsi l’intervalle peut ˆetre subdivis´e
en un nombre fini d’intervalles sur lesquels la fonction est continue et a des limites `a droite et `a gauche finies
(mais non ´egales) en les points de la subdivision. On parle aussi de discontinuit´es de premi`ere esp`ece dans
ce cas.
Exemple :
1.2.2 Hypoth`ese 2 : fonction d’ordre exponentiel
Si ∃des constantes r´eelles M > 0 et γtelles que ∀t > N , |e−γtF(t)|< M ou encore |F(t)|< Meγt on dit
que F(t)est une fonction d’ordre exponentiel γquand t→ ∞ ou plus simplement que F(t) est d’ordre
exponentiel.
Intuitivement, cela veut dire qu’`a partir d’une certaine valeur de t(= N), F(t) ne peut croˆıtre plus vite qu’une
exponentielle Meγt, donc que lim
t→∞ e−γtF(t) = 0.
Exemples :
•F(t) = t2est d’ordre exponentiel 1,2,3,··· puisque :
t2< et< e2t< e3t<··· ∀t > 0
•F(t) = et3n’est pas d’ordre exponentiel puisque |e−γtet3|=et3−γt peut devenir aussi grand qu’on veut
lorsque taugmente (t3croˆıt plus vite que γt quand t→ ∞).
•F(t) = eat est d’ordre exponentiel ∀a∈Rpuisque :
eat < eγt ∀γ > a
2