Интеграл Дюамеля может быть получен, если аппроксимировать приложенное воздействие f 1(t) с помощью единичных функций, сдвинутых относительно друг друга на время Dt (рис. 1.1).
Реакция цепи на каждое ступенчатое воздействие определится как
Результирующая реакция цепи на систему ступенчатых воздействий найдется, исходя из принципа наложения:
где п — число аппроксимирующих участков, на которые разбит интервал 0... t. Домножив и разделив выражение, стоящее под знаком суммы, на Dt и перейдя к пределу с учетом того получим одну из форм интеграла Дюамеля:
Уравнение отражает реакцию цепи на заданное воздействие, поскольку аппроксимирующая функция стремится к исходной.
Вторая форма интеграла Дюамеля может быть получена с помощью теоремы свертки:
Наконец, интегрируя по частям выражения, стоящие в уравнениях, получаем третью и четвертую формы интеграла Дюамеля:
Применение той или иной формы интеграла Дюамеля диктуется удобством и простотой вычисления подынтегральных выражений.