对 t 方向做拉普拉斯变换后,偏导数化为代数式(交换条件见拉普拉斯变换与偏导数的交换),PDE 化为以空间变量为自变量的常微分方程,解出像函数后再逆变换。
以半无界热传导为例:ut=κuxx(x>0),u(x,0)=0,u(0,t)=f(t),u 有界。对 t 变换得 Uxx=κsU,有界性排除增长解,故
U(x,s)=F(s)e−xs/κ
其逆变换(与热核的卷积)给出 u(x,t)。此法与分离变量法同属求解方法的积分变换路线,尤其适合定义在半无界区域、初边值条件随时间给定的问题。
逆变换的常用工具是部分分式展开与复积分(留数定理);拉普拉斯变换在信号与系统、控制理论、积分方程求解中都有系统应用,是傅里叶变换在增长型与因果信号上的推广。