反双曲函式

反双曲函式

反双曲函式是双曲函式的反函式。记为(arsinh、arcosh、artanh等等)。与反三角函式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。

    • 中文名:反双曲函式
    • 外文名:inverse hyperbolic function
    • 套用学科:数学
    • 对比:双曲函式
    • 种类:6种
    • 求导:两大类

定义

我们知道,三角函式分为sin(正弦)、cos(余弦)、tan(正切)、cot(余切)、sec(正割)、csc(余割)六种。而双曲函式也如此。故而,反双曲函式也有六种。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。

反双曲函式是双曲函式的反函式。记为(arsinh、arcosh、artanh等等)。与反三角函式不同之处是它的前缀是ar意即area(面积),而不是arc(弧)。

反双曲正弦

反双曲正弦函式记作y=arsinhx。

反双曲正弦函式图像

双曲函式y=sinhx的定义是y=sinhx=

.那么,取它的反函式,最终得到反双曲正弦函式的定义是y=arsinhx=

反双曲正弦函式的定义域为

。它是奇函式。在区间

内单调增加。反双曲正弦函式的图像如图所示。

反双曲正弦函式的导数是

。不定积分是

(不包含不定积分特有的常数C)。

反双曲正弦函式的幂级数展开式是:

反双曲余弦

反双曲余弦函式记作y=arcoshx。

反双曲余弦函式图像

双曲函式y=coshx的定义是y=coshx=

.那么,取它的反函式,最终得到反双曲余弦函式的定义是y=arcoshx=

反双曲余弦函式的定义域为

。它是非奇非偶函式。在区间

内单调增加。反双曲余弦函式的图像如图所示。

反双曲余弦函式的导数是

。不定积分是

(不包含不定积分特有的常数C)。

反双曲余弦函式的幂级数展开式是:

=

反双曲正切

反双曲正切函式记作y=artanhx。

双曲函式y=sinhx的定义是y=tanhx=

.那么,取它的反函式,最终得到反双曲正切函式的解析式是y=artanhx=

反双曲正切函式的定义域为

。它是奇函式。在区间

内单调增加。反双曲正切函式的图像如图所示。

反双曲正切函式的导数是

。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。

反双曲正切函式的幂级数展开式是:

=

对比

在数学中,双曲函式类似于常见的(也叫圆函式的)三角函式。基本双曲函式是双曲正弦“sinh”,双曲余弦“cosh”,从它们导出双曲正切“tanh”等。

求导

双曲函式求导

shx = (e^x - e^(-x)/2, (shx) ' =chxchx = (e^x + e^(-x)/2, (chx) ' =shxthx = shx / chx, (thx) ' = 1/(chx)^2

反双曲函式求导

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)

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