Matemática — Cálculo Múltipla Escolha

Use a equação de análise da transformada de Fourier para calcular a transformada.

Use a equação de análise da transformada de Fourier para calcular a transformada.

  1. 4δ(t-2)
  2. 4δ(-jω)e<sup>-jω</sup>u(t-2)(e<sup>-jω</sup>-jω)
  3. 4δ(t-2)e<sup>-jω</sup>
  4. 4δ(-jω/2)e<sup>-jω/2</sup> + jω
  5. 4δ(t)

Resolução completa

Explicação passo a passo

D
Alternativa D

Alternativa D

A questão solicita o cálculo da Transformada de Fourier para o sinal x(t) = e^{-2(t-1)}u(t-1). Para resolver, utilizamos propriedades fundamentais da Transformada de Fourier.

Análise Matemática

Para encontrar a resposta correta, precisamos aplicar dois conceitos principais: a transformada de um sinal exponencial básico e a propriedade de deslocamento no tempo.

  1. Transformada do Exponencial Básico:
    Sabemos que a Transformada de Fourier de um sinal exponencial causal e^{-at}u(t) (onde a > 0) é dada pela fórmula:
    \mathcal{F}\{e^{-at}u(t)\} = \frac{1}{a + j\omega}
    No nosso caso, temos a = 2, logo a transformada base seria \frac{1}{2 + j\omega}.
  2. Propriedade de Deslocamento no Tempo:
    O sinal fornecido possui um termo (t-1) tanto na exponencial quanto na função degrau u(t-1). Isso indica um atraso de t_0 = 1 segundo.
    A propriedade estabelece que se x(t) \leftrightarrow X(\omega), então um deslocamento resulta em:
    x(t - t_0) \leftrightarrow e^{-j\omega t_0} X(\omega)
  3. Cálculo Final:
    Combinando os dois passos acima:
  • Tomamos a transformada base: \frac{1}{2 + j\omega}
  • Multiplicamos pelo fator de fase do deslocamento (t_0 = 1): e^{-j\omega(1)}

Resultado:
X(\omega) = e^{-j\omega} \cdot \frac{1}{2 + j\omega} = \frac{e^{-j\omega}}{2 + j\omega}

Comparação com as Alternativas

AlternativaExpressãoCorreta?Motivo
Au(t-2)NãoEstá no domínio do tempo, não é uma transformada.
B...NãoFormato incorreto e mistura de domínios.
Cu(t-2)(e^{-j\omega}/j\omega)NãoContém função degrau u(t) em variável de frequência.
D$e^{-j\omega}/(2+j\omega)$SimCorresponde exatamente ao cálculo derivado.
Ee^{-j\omega}NãoFalta o denominador correspondente à parte exponencial.

Portanto, a alternativa que apresenta corretamente a Transformada de Fourier do sinal é a D.

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