Question Number 94931 by mathmax by abdo last updated on 22/May/20
$$\mathrm{f}\:\mathrm{is}\:\mathrm{a}\:\mathrm{2}\left(×\right)\:\mathrm{derivable}\:\mathrm{function}\:\:\mathrm{and}\:\mathrm{L}\:\mathrm{laplace}\:\mathrm{transfom} \\ $$$$\mathrm{determine}\:\mathrm{L}\left(\mathrm{f}^{'} \right)\:\mathrm{a}\:\mathrm{L}\left(\mathrm{f}^{''} \right) \\ $$
Answered by mathmax by abdo last updated on 22/May/20
$$\mathrm{L}\left(\mathrm{f}^{'} \left(\mathrm{t}\right)\right)\left(\mathrm{p}\right)\:=\int_{\mathrm{0}} ^{\infty} \:\mathrm{f}^{'} \left(\mathrm{t}\right)\mathrm{e}^{−\mathrm{pt}} \:\mathrm{dt}\:\:\:\:\mathrm{and}\:\mathrm{by}\:\mathrm{parts}\: \\ $$$$=\left[\mathrm{f}\left(\mathrm{t}\right)\mathrm{e}^{−\mathrm{pt}} \right]_{\mathrm{0}} ^{\infty} \:−\int_{\mathrm{0}} ^{\infty} \:\mathrm{f}\left(\mathrm{t}\right)\left(−\mathrm{p}\right)\mathrm{e}^{−\mathrm{pt}} \:\mathrm{dt}\:=−\mathrm{f}\left(\mathrm{0}\right)\:+\mathrm{p}\:\int_{\mathrm{0}} ^{\infty} \:\mathrm{f}\left(\mathrm{t}\right)\mathrm{e}^{−\mathrm{pt}} \:\mathrm{dt} \\ $$$$=\mathrm{pL}\left(\mathrm{f}\right)−\mathrm{f}\left(\mathrm{0}^{+} \right)\:\Rightarrow\mathrm{L}\left(\mathrm{f}^{'} \right)\:=\mathrm{pL}\left(\mathrm{f}\right)−\mathrm{f}\left(\mathrm{0}^{+} \right)\:\mathrm{also} \\ $$$$\mathrm{L}\left(\mathrm{f}^{''} \right)\:=\mathrm{L}\left(\left(\mathrm{f}^{'} \right)^{'} \right)\:=\mathrm{p}\:\mathrm{L}\left(\mathrm{f}^{'} \right)−\mathrm{f}^{'} \left(\mathrm{0}^{+} \right) \\ $$$$=\mathrm{p}\left(\mathrm{pL}\left(\mathrm{f}\right)−\mathrm{f}\left(\mathrm{0}^{+} \right)\right)−\mathrm{f}^{'} \left(\mathrm{0}^{+} \right)\:=\mathrm{p}^{\mathrm{2}} \mathrm{L}\left(\mathrm{f}\right)−\mathrm{pf}\left(\mathrm{0}^{+} \right)−\mathrm{f}^{'} \left(\mathrm{0}^{+} \right) \\ $$