偶関数と奇関数

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偶関数あるいは奇関数は、特定の対称性を満足する関数である。

定義[編集]

f(x)=f(−x)

のとき、f(x)は偶関数である。

f(x)=−f(−x)

のとき、f(x)は奇関数である。

例[編集]

偶関数[編集]

奇関数[編集]

性質[編集]

グラフ[編集]

  • 偶関数 f(x)は、xy-平面上にy=f(x)のグラフを描いたときy軸に関して対称(線対称)になる。
  • 奇関数 f(x)は、xy-平面上にy=f(x)のグラフを描いたとき原点Oに関して対称(点対称)になる。特に、f(0)が定義されているならばf(0)=0である。

合成など[編集]

線形結合[編集]

  • 奇関数と偶関数の和は一般には奇関数でも偶関数でない。(例:x+x2)
  • 複数の偶関数の線型結合は偶関数である。(例:x2+x4)
  • 複数の奇関数の線型結合は奇数関数である。(例:x+x3)

積[編集]

  • 2つの偶関数の積は偶関数(例:x2⋅x4=x6)
  • 2つの奇関数の積は偶関数(例:x⋅x3=x4)
  • 奇関数と偶関数の積は奇関数(例:x1⋅x2=x3)

微分[編集]

  • 偶関数が微分可能なとき、その1回微分は奇関数である。(例:ddxx2=2x)
  • 奇関数が微分可能なとき、その1回微分は偶関数である。(例:ddxx3=3x2)

任意の関数について[編集]

  • 任意の関数f(x)に対してf(x)+f(−x)は偶関数である。
  • 任意の関数f(x)に対してf(x)−f(−x)は奇関数である。
  • 単射な奇関数f(x)の逆関数f−1(x)は奇関数である。

展開・級数[編集]

  • 偶関数の0まわりのテイラー級数は偶数次の項だけを持つべき級数である。(例:cos⁡(x)=∑n=0∞(−1)n(2n)!x2n)
  • 奇関数の0まわりのテイラー級数は奇数次の項だけを持つべき級数である。(例:sin⁡(x)=∑n=0∞(−1)n(2n+1)!x2n+1)
  • 周期的な偶関数のフーリエ級数はcosの項だけで構成される。(例:cos⁡(x))
  • 周期的な奇関数のフーリエ級数はsinの項だけで構成される。(例:sin⁡(x))