
【計】 function-transform pair
function
【計】 F; FUNC; function
【計】 transform pair
在數學和工程領域,"函數變換對"(Function Transform Pair)指通過特定積分變換相互關聯的兩個函數。以下從漢英詞典角度解析其核心概念:
漢語釋義
函數變換對指滿足積分變換關系的兩個函數:原函數 ( f(t) ) 與其變換後的函數 ( F(omega) )(或 ( F(s) ))。例如傅裡葉變換中,時域函數與頻域函數構成一對變換對。
英語對照
來源:《數學手冊》(高等教育出版社)
雙向可逆性
理想變換對需滿足嚴格的可逆關系,即:
$$ F(omega) = int{-infty}^{infty} f(t) e^{-jomega t}dt $$ $$ f(t) = frac{1}{2pi} int{-infty}^{infty} F(omega) e^{jomega t}domega $$
此類雙向公式是傅裡葉變換對的典型體現。
唯一對應性
每個原函數有唯一的變換函數,反之亦然。例如拉普拉斯變換對 ( f(t) leftrightarrow F(s) ) 要求 ( f(t) ) 在 ( t geq 0 ) 時可積。
來源:Bracewell, R. N. (2000). The Fourier Transform and Its Applications.
變換類型 | 變換對表示 | 應用領域 |
---|---|---|
傅裡葉變換 (Fourier) | ( f(t) leftrightarrow F(omega) ) | 信號處理、通信系統 |
拉普拉斯變換 (Laplace) | ( f(t) leftrightarrow F(s) ) | 控制理論、電路分析 |
Z變換 (Z-Transform) | ( x[n] leftrightarrow X(z) ) | 離散系統、數字濾波 |
函數變換對的核心價值在于簡化複雜運算:
來源:《IEEE信號處理雜志》
函數變換是數學中通過特定操作改變原函數形式的過程,其核心在于研究變換對函數圖像、性質及應用的影響。以下是綜合多個來源的詳細解釋:
函數變換指對原函數進行平移、伸縮、對稱等操作,生成新函數的過程。例如,平移變換将圖像沿坐标軸移動(如$y=f(x-a)$),伸縮變換改變圖像比例(如$y=f(ax)$)。這些變換具有保形性(保持形狀)和可逆性,但可能改變定義域、值域或奇偶性。
對稱變換與函數奇偶性密切相關:
多個變換組合形成複合變換,例如先平移後伸縮。反函數變換則是通過求逆操作生成與原函數對稱的圖像(如$y=f^{-1}(x)$與$y=f(x)$關于直線$y=x$對稱)。
函數變換在信號處理(傅裡葉變換)、物理建模(波動方程分析)及工程優化中廣泛應用。例如,傅裡葉變換将時域信號轉為頻域,便于分析頻率成分。
如需更具體的變換公式或案例,可參考上述來源文檔中的圖示與推導。
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