- TI 89
[TI-89] 기본 기능을 이용한 라플라스 변환
http://www.seg.etsmtl.ca/ti/laplace.html
소개
TI 계산기에는 라플라스 변환과 역변환을 계산하기 위한 미리 프로그래밍된 함수가 없습니다. 하지만 여러 웹사이트에서 이를 제공합니다:
Lars Fredericksen이 프로그래밍한 직접 및 역변환은 매우 효과적이며, 심지어 헤비사이드와 디랙 함수도 처리할 수 있습니다! 이 프로그램을 얻으려면 다음 링크를 따라가세요.
http://www.seg.etsmtl.ca/ti/Lap-LF.zip
여기서 우리가 제안하는 것은 TI의 기본 함수만을 사용하여 충분히 잘 해낼 수 있다는 것을 보여주는 것입니다.
라플라스 변환
먼저 라플라스 변환은 매개변수 s의 특정 값에 대해 수렴하는 이상적분임을 주목해야 합니다:


TI는 s에 대한 도메인이 지정되지 않으면 진행할 수 없습니다(그림 1).

라플라스 변환을 함수로 정의하고 싶을 수 있지만,
수렴이 느릴 것입니다... (그림 2 a).

무한대에서의 평가가 0이 됨을 인식하여 부적분을 피할 수 있습니다: 실제로, 라플라스 변환을 계산하는 함수들은 지수 차수입니다. 이는 s를 충분히 크게 선택하면
을 얻게 된다는 것을 의미합니다.
부정적분 을 계산한 후에는 (f가 모든 곳에서 연속이고 TI가 적분 상수를 추가하지 않는다고 가정하면)
라고 하면 됩니다.

극한은 t = 0에서의 평가가 0의 오른쪽에서 계산되어야 한다는 사실에서 비롯됩니다. 그림 2 b를 보세요.

이제 훨씬 더 심각한 문제인 역변환을 다루겠습니다.
역 라플라스 변환
의 역변환 계산을 고려해 봅시다.
여기서는 제곱 완성을 수행해야 합니다: 부분 분수 전개 전에 이를 수행하는 것이 좋습니다(그림 3).

변환 표에서 다음과 같은 대응관계를 알아야 합니다:


따라서 답은 입니다.

컨볼루션으로도 진행할 수 있습니다: 컨볼루션 속성에 따르면 F(s) = X(s) H(s)인 경우,


입니다.
여기서 우리는 다음을 가집니다:


그리고 TI는 컨볼루션 적분을 처리합니다(그림 4 a 참조).

그림 4 b와 4 c는 결과의 단순화를 보여줍니다.
복소수를 사용하여 부분 분수로 전개할 수도 있습니다. TI에서 선언되지 않은 변수는 실수로 간주되지만, 이 변수에 밑줄 "_" 기호를 추가하면 복소수로 간주됩니다. 실제로 s가 실수인지 복소수인지에 따라 TI가
를 어떻게 단순화하는지 보세요(그림 5).

이 단계에서 대응관계
와 오일러 공식
을 사용하면 복소 부분 분수가 수행된 후 역 라플라스 변환을 계산할 수 있습니다.
여기서 g(s)라고 부를
의 예를 다시 살펴봅시다.
부분 분수로 전개하기 전에 복소수로 인수분해하는 것이 중요합니다(그림 6 a);

이 작업은 s가 복소수라는 제약 하에 수행됩니다(그림 6 b 및 6 c).
그런 다음 복소 근이 켤레 쌍으로 나타난다는 사실을 이용하여
라고 쓰면 됩니다. 여기서 z는 숫자
로 정의되었습니다.
TI는 "conj"를 사용하여 복소수를 켤레복소수로 만듭니다(그림 7).

미분방정식 시스템과 라플라스 변환
TI는 라플라스 변환을 사용하여 미분방정식 시스템을 해결하는 데 매우 유용할 수 있습니다. 계산기가 길고 지루한 계산을 처리하므로 사용자는 해결할 방정식만 지정하면 됩니다.
다음 시스템을 고려해 봅시다:

s 도메인으로 변환하면 다음을 얻습니다:

여기서 X와 Y는 각각 x와 y의 라플라스 변환을 나타냅니다. 마지막으로, 우리 시스템을 행렬 형태로 다시 쓰면 다음을 해결해야 합니다:

TI가 개입하고 우리는 행렬을 정의합니다(그림 8).

계수 행렬을 m이라고 부르고 오른쪽 행렬을 b라고 부르기로 합니다.
좋은 옛날 크라머 방법은 이제 쓸모없어졌습니다! 실제로 TI의 "simult" 함수를 사용하면 정사각형 선형 시스템을 해결할 수 있습니다(그림 9).

지루한 행렬식의 몫을 계산할 필요가 없습니다(또는 를 입력해도 결과는 같았을 것입니다).
이제 부분 분수로 전개하기만 하면 됩니다.
"expand" 명령은 리스트와 행렬에서도 작동합니다. "expand"의 구문은 expand(exp [, var])입니다. (그림 10).

라플라스 변환 표를 사용하여 다음과 같이 쓸 수 있습니다:

세상의모든계산기 님의 최근 댓글
2) 고정기준값 41에 대한 오차 제곱합 계산방법 이건 통계메뉴에서는 딱히 방법이 떠오르지 않네요. 질문하신 것과 같이 적은 갯수의 data라면 직접 입력하시는게 최선입니다. 하지만 DATA 갯수가 수십개 이상이라면? ㄴ 스프레드시트 기능을 이용하시는게 좋겠습니다. 【MENU】【8】 A열에 DATA 입력하고 B로 이동한 후 OPTN 【1】 Fill Formula 【ALPHA】키 방향키 숫자키 등을 이용해 수식 완성 C로 이동후 Formula 수식 입력 D의 빈공간으로 이동 후 OPTN 방향키 아래 누르다보면 Sum 보임 ALPHA 키 이용해서 수식 완성. : 기호는 MENU 버튼 바로 아래 있음 (ALPHA키로 입력) 【=】입력하면 최종결과 확인 * 주의 (B열, C열과 달리) D1 셀은 계산 결과인 951이 직접 입력된 상태이므로 DATA 수정후 recalculation 하여도 자동계산되지 않음. 자동계산을 위해서는 formula 형식으로 입력해야 함. 2026 10.27 1) 통계적 편차제곱합(평균 50.25기준) 입력 방법 【MENU】 【6】 【1】 로 1-var Stat 모드로 진입하여 【48】 【=】 【66】 【=】 【32】 【=】 【55】【=】 DATA 입력 【OPTN】 【3】 【▼】 【▼】 fx-570EX 기종에도 편차제곱합을 바로 보여주진 않습니다. 본문에 나온 것처럼 앞서 계산되어 저장된 각종 변수를 이용해 계산합니다. 【AC】【OPTN】【4】Statistics Calc 이 화면에서 다시 OPTN 하고 (메뉴가 3개로 줄어 있죠?) 여기서 방향키로 【▼】 아래를 내려보면 추가 메뉴가 있습니다. 4개 메뉴에는 각각 아래 하위 메뉴가 있습니다. 이 중에서 필요로 하는 것을 골라 계산하시면 되겠습니다. Variable 에 있는 값을 이용하면 다른 공식을 쓰셔도 됩니다. 2026 10.27 질문자님, 48,66,32,55 네 개 DATA 의 평균은 50.25라서 41은 평균이 아닙니다. 그래서 식을 두 가지 경우로 나누어 설명하겠습니다. 1) 통계적 편차제곱합(평균 50.25기준)이면 답은 608.75 입니다. 2) 만약 41이라는 고정 기준값에 대한 제곱합을 구하시는 거면 식은 (48-41)²+... 이고 답은 951입니다. 원문에 +로 쓰신 건 -의 오타로 보입니다. 2026 10.27 본문의 변환 위젯에 사용된 전서체 폰트는 대만의 최고 학술 연구 기관인 중앙연구원(Academia Sinica)에서 제공하는 ‘숭희전체(崇羲篆體)’로 전통 한자 서체인 소전(小篆)을 현대 컴퓨터 폰트(글꼴)로 구축한 오픈소스 프로젝트로 개발되었습니다. https://xiaoxue.iis.sinica.edu.tw/chongxi/download.htm 2026 10.20 예제1) 예제2) 예제3) 추가옵션 2026 10.18