convolución de \ $ e ^ {- t} \ $ y 1-t

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No puedo resolver la convolución según \ $ h = e ^ {- t} \ $ para \ $ t \ ge0 \ $ y \ $ u (t) = 1-t \ $ cuando \ $ 0 \ le t \ le1 \ $.
Cada vez que lo intento, sigo obteniendo un factor con \ $ te ^ {- t} \ $ mientras la respuesta muestra:
\ $ y (t) = 0 \ $ if \ $ t < 0 \ $
\ $ y (t) = 2-t-2e ^ {- t} \ $ if \ $ 0 \ le t \ le 1 \ $
\ $ y (t) = e ^ {1-t} -2e ^ {- t} \ $ if \ $ t > 1 \ $

Y me sale:
\ $ (1-e ^ {- t}) + te ^ {- t} + (e ^ {- t} -1) \ $
Después de resolver la integración por partes con límites de 0 > t

    
pregunta Weird

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Anotar los resultados de los productos de convolución

$$ (h * u) (t) = \ int _ {- \ infty} ^ {+ \ infty} h (t - v) \ cdot u (v) dv $$

Las partes del dominio que nos interesan son:

$$ t-v \ ge 0 \ Rightarrow v \ leq t $$ para \ $ h (t-v) \ $

$$ 0 \ leq v \ leq 1 $$ para \ $ u (v) \ $

Entonces podemos encontrar que para \ $ 0 \ leq t \ leq 1 \ $:

$$ \ begin {align} (h * u) (t) & = \ int_0 ^ th (t - v) \ cdot u (v) dv \\          & = \ int_0 ^ t e ^ {- (t-v)} (1-v) dv \\          & = e ^ {- t} \ left (\ int_0 ^ te ^ vdv - \ int_0 ^ tve ^ vdv \ right) \ end {align} $$

Resolver la primera integral es bastante fácil:

$$ \ int_0 ^ te ^ vdv = \ left [e ^ v \ right] _0 ^ t = e ^ t - 1 $$

Resolver la segunda integral requiere integración por partes:

$$ \ begin {align} \ int_0 ^ tve ^ vdv & = \ int_0 ^ tvd (e ^ v) \\                & = \ left [v \ cdot e ^ v \ right] _0 ^ t - \ int_0 ^ tve ^ vdv \ end {align} $$

A medida que obtiene la misma integración que antes, puede escribir:

$$ \ begin {align} I & = \ left [v \ cdot e ^ v \ right] _0 ^ t - I \\ \ Rightarrow 2I & = \ left [v \ cdot e ^ v \ right] _0 ^ t \\ \ Rightarrow I & = \ frac {[v \ cdot e ^ v] _0 ^ t} {2} = \ frac {te ^ t} {2} \ end {align} $$

Conectándolo todo en rendimientos:

$$ \ begin {align} y (t) & = e ^ {- t} \ left (e ^ t - 1 - \ frac {te ^ t} {2} \ right) \\      & = 1 - e ^ {- t} - \ frac {t} {2} \ end {align} $$

Esta respuesta está desactivada por un factor 2, pero se parece a la respuesta dada. No veo dónde me equivoqué.

Para \ $ t \ geq 1 \ $, puede escribir

$$ \ begin {align} y (t) & = \ int_0 ^ 1h (t-v) u (v) dv \\      & = e ^ {- t} \ left (e - 1 - \ frac {e} {2} \ right) \\      & = \ frac {e ^ {1-t}} {2} - e ^ {- t} \ end {align} $$

Esto está nuevamente desactivado por el mismo factor de 2 en comparación con tu referencia.

    
respondido por el Sven B

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