反双曲函数_百度百科

反双曲函数

双曲函数的反函数
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反双曲函数是双曲函数的反函数。记为(arsinh、arcosh、artanh等等)。与反三角函数不同之处是它的前缀是ar意即area(面积),而不是arc(弧)。因为双曲角是以双曲线、通过原点直线以及其对x轴的映射三者之间所夹面积定义的,而圆角是以弧长与半径的比值定义。 [1]
中文名
反双曲函数
外文名
inverse hyperbolic function
应用学科
数学
对    比
双曲函数
种    类
6种
求    导
两大类
定    义
双曲函数的反函数

定义

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我们知道,三角函数分为sin(正弦)、cos(余弦)、tan(正切)、cot(余切)、sec(正割)、csc(余割)六种。而双曲函数也如此。故而,反双曲函数也有六种。有反双曲正弦、反双曲余弦、反双曲正切、反双曲余切、反双曲正割、反双曲余割六种。这里,就介绍比较常见的前三种:反双曲正弦、反双曲余弦、反双曲正切。
反双曲函数是双曲函数的反函数。记为(arsinh、arcosh、artanh等等)。与反三角函数不同之处是它的前缀是ar意即area(面积),而不是arc(弧)。 [1]

反双曲正弦

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反双曲正弦函数记作y=arsinhx。 [2]
双曲函数y=sinhx的定义是y=sinhx=
.那么,取它的反函数,最终得到反双曲正弦函数的定义是y=arsinhx=
反双曲正弦函数的定义域为
。它是奇函数。在区间
内单调增加。
反双曲正弦函数的导数是
。不定积分是
(不包含不定积分特有的常数C)。
反双曲正弦函数的幂级数展开式是:

反双曲余弦

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图1 反双曲余弦函数图像
反双曲余弦函数记作y=arcoshx。 [2]
双曲函数y=coshx的定义是y=coshx=
.那么,取它的反函数,最终得到反双曲余弦函数的定义是y=arcoshx=
反双曲余弦函数的定义域为
。它是非奇非偶函数。在区间
内单调增加。反双曲余弦函数的图像如图1所示。
反双曲余弦函数的导数
。不定积分是
(不包含不定积分特有的常数C)。
反双曲余弦函数的幂级数展开式是:
=

反双曲正切

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反双曲正切函数记作y=artanhx。 [2]
双曲函数y=tanhx的定义是y=tanhx=
.那么,取它的反函数,最终得到反双曲正切函数的解析式是y=artanhx=
反双曲正切函数的定义域为
。它是奇函数。在区间
内单调增加。
反双曲正切函数的导数是
。不定积分是
(不包含不定积分特有的常数C)。需要注意,在反双曲正切的不定积分中,有条件
,此不定积分才能成立。
反双曲正切函数的幂级数展开式是:
=

对比

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在数学中,双曲函数类似于常见的(也叫圆函数的)三角函数。基本双曲函数是双曲正弦“sinh”,双曲余弦“cosh”,从它们导出双曲正切“tanh”等。 [3-4]

求导

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双曲函数求导

shx = (e^x - e^(-x)/2, (shx) ' =chx
chx = (e^x + e^(-x)/2, (chx) ' =shx
thx = shx / chx, (thx) ' = 1/(chx)^2 [3]

反双曲函数求导

arsinh x = ln[ x+ (x^2+1)^(1/2) ] , (arsinh x) ' = 1/ (x^2+1)^(1/2)
arcosh x = ln[ x+ (x^2-1)^(1/2) ] , (arcosh x) ' = 1/ (x^2-1)^(1/2)
artanh x =(1/2) [ ln(1+x)/(1-x) ], (artanh x) ' = 1/(1-x^2) [2]