
【計】 even function
偶函數是數學分析中描述函數對稱性特征的核心概念,其英文對應術語為"Even Function"。根據美國數學學會出版的《數學術語詞典》,偶函數定義為滿足$f(-x) = f(x)$關系的實函數,這種對稱性使其圖像關于y軸對稱。
從幾何視角分析,Wolfram MathWorld指出偶函數的典型特征是其圖形在坐标系中呈現鏡像對稱性,當沿y軸折疊坐标系時,左右兩側圖形完全重合。這種特性在工程數學中具有重要應用價值,例如在信號處理領域用于簡化傅裡葉級數計算。
标準數學表達式可表示為: $$ f: mathbb{R} to mathbb{R} forall x in mathbb{R}, f(-x) = f(x) $$ 中國科學技術大學《高等數學導論》教材中強調,該定義域必須關于原點對稱才能保證函數奇偶性的有效性。
典型實例包括:
在應用層面,IEEE信號處理協會研究顯示,偶函數特性可簡化傅裡葉變換計算,其傅裡葉級數展開僅含餘弦項,這一性質被廣泛應用于通信系統設計。
偶函數是數學中函數對稱性的一種分類,其核心特征為關于y軸對稱。以下是詳細解釋:
若函數( f(x) )滿足對定義域内任意( x ),均有: $$ f(-x) = f(x) $$ 則稱( f(x) )為偶函數。
偶函數的圖像關于y軸對稱。例如:
這些函數圖像左右兩側完全對稱。
運算性質
奇偶性分解
任意函數可分解為偶函數部分和奇函數部分之和:
$$
f(x) = frac{f(x) + f(-x)}{2} quad (text{偶部分}) quad + quad frac{f(x) - f(-x)}{2} quad (text{奇部分})
$$
驗證步驟:
示例:
驗證( f(x) = x + 3 )是否為偶函數:
偶函數在物理、工程中常用于簡化對稱系統的分析,例如電路中的偶模信號、傅裡葉級數的餘弦展開等。
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