Partialbruchansatz

Wenn die Bildfunktionen der Erregungen in linearen Netzen mit konzentrierten Bauelementen rationale Funktionen sind (konstanter, potenzieller, exponentieller, harmonischer Verlauf), dann sind die Bildfunktionen der gesuchten Größen gebrochen rationale Bildfunktionen

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mit reellen Koeffizienten a0, a1, ... , an, b0, b1, ... , bn und in der Regel n < m (echt gebrochen rationale Funktionen).

Für nm kann F(p) durch Polynomdivision in ein Potenzpolynom und eine echt gebrochene rationale Funktion zerlegt werden.

Jeder echte Bruch (n < m) kann aber eindeutig in eine Summe von Partialbrüchen zerlegt werden. Der Koeffizient der höchsten Potenz im Nenner bm wird dazu auf den Wert eins gebracht, indem Zähler und Nenner des Bruches durch bm dividiert werden. Die Wurzeln der Gleichung Q(p) = 0 des so entstehenden Nennerpolynoms Q(p) bestimmen die Form der Zerlegung. Wegen der reellen Koeffizienten (av, bv) in den Polynomen treten komplexe Nullstellen jeweils konjugiert komplex auf, die zu einem quadratischen Ausdruck zusammen gefasst werden. Die einzelnen Terme des Partialbruchansatzes werden mittels Korrespondenztafeln in den Originalraum zurück transformiert.

Beispiel: Nennerpolynom ist eine quadratische Funktion. Klassifikation der Lösung Q(p) = 0:

zwei verschiedene reelle Nullstellen p1, p2:

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eine doppelte reelle Nullstelle p1:

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zwei konjugiert komplexe Nullstellen p1 = -δ + jω, p2 = -δ - jω:

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Beispiel: Nennerpolynom ist eine kubische Funktion.