
【计】 even function
偶函数是数学分析中描述函数对称性特征的核心概念,其英文对应术语为"Even Function"。根据美国数学学会出版的《数学术语词典》,偶函数定义为满足$f(-x) = f(x)$关系的实函数,这种对称性使其图像关于y轴对称。
从几何视角分析,Wolfram MathWorld指出偶函数的典型特征是其图形在坐标系中呈现镜像对称性,当沿y轴折叠坐标系时,左右两侧图形完全重合。这种特性在工程数学中具有重要应用价值,例如在信号处理领域用于简化傅里叶级数计算。
标准数学表达式可表示为: $$ f: mathbb{R} to mathbb{R} forall x in mathbb{R}, f(-x) = f(x) $$ 中国科学技术大学《高等数学导论》教材中强调,该定义域必须关于原点对称才能保证函数奇偶性的有效性。
典型实例包括:
在应用层面,IEEE信号处理协会研究显示,偶函数特性可简化傅里叶变换计算,其傅里叶级数展开仅含余弦项,这一性质被广泛应用于通信系统设计。
偶函数是数学中函数对称性的一种分类,其核心特征为关于y轴对称。以下是详细解释:
若函数( f(x) )满足对定义域内任意( x ),均有: $$ f(-x) = f(x) $$ 则称( f(x) )为偶函数。
偶函数的图像关于y轴对称。例如:
这些函数图像左右两侧完全对称。
运算性质
奇偶性分解
任意函数可分解为偶函数部分和奇函数部分之和:
$$
f(x) = frac{f(x) + f(-x)}{2} quad (text{偶部分}) quad + quad frac{f(x) - f(-x)}{2} quad (text{奇部分})
$$
验证步骤:
示例:
验证( f(x) = x + 3 )是否为偶函数:
偶函数在物理、工程中常用于简化对称系统的分析,例如电路中的偶模信号、傅里叶级数的余弦展开等。
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