双曲函数之间转换公式,双曲函数和反双曲函数
初等函数
基本初等函数总共有五类:
冥函数: y=x^u(u∈R)。
指数函数: y = a^x (a > 0且a≠1)。
对数函数:y=㏒(x) (a > 0且a≠1, 特别当a =e的时候,记为y=ln(x) )。
三角函数: 如y=sin(x), y=cos(x), y=tan(x)等。
反三角函数:若y=arcsin(x), y=arccos(x), y=arctan(x)等。
以上者五类函数统称为基本初等函数。
由常数和基本初等函数经过有限次的四则运算和有限次的函数复合步骤所构成并可用一个式子表示的函数,称为初等函数,例如:
y=√(1-x²), y=sin²x, y=sin(x) cos(x), y=sin(x) * cos(x)等等都是初等函数。
双曲函数应用上常遇到一e为底的指数函数y=e^x和y=e^(-x)所产生的双曲函数以及他们的反函数(反双曲函数)。他们的定义如下:
双曲正弦 sh(x) = (e^x - e^(-x)) / 2。
双曲余弦 ch(x)=(e^x e^(-x)) / 2。
双曲正切 th(x) = sh(x) / ch(x) = (e^x - e^(-x)) / (e^x e^(-x))
这三个双曲函数的简单性质如下:
双曲正弦的定义域为(-∞, ∞), 他是奇函数,他的图像通过原点且关于原点对称,在区间 (-∞, ∞)内它是单调增加的,当x的绝对值很大时,它的图形在第一象限接近曲线y=(1/2) *(e^x), 在第三象限内接近于曲线y=-(1/2) *(e^-x),
双曲余弦的定义域为(-∞, ∞), 他是偶函数,他的图像通过点(0, 1)且关于y轴对称,在区间(-∞, 0)内他单调减少,在区间(0, ∞)内他是单调增加。ch(0) = 1是这个函数的最小值。当x的绝对值很大时,他的图形在第一象限内接近于曲线y=(1/2) *(e^x), 在第二象限内接近于曲线y=(1/2) *(e^-x)。
双曲正切的定义域为(-∞, ∞), 他是奇函数,他的图像通过原点且关于原点对称,在区间 (-∞, ∞)内它是单调增加的, 它的图形夹在水平直线y=1及y=-1之间,且当x的绝对值很大时, 它的图形在第一象限接近于直线y=1, 而在第三象限内接近于直线y=-1。
证明:
sh(x y) = sh(x) * ch(y) ch(x) * sh (y)。
、
ch(x y)=ch(x)ch(y) sh(x)sh(y)
除了上面的公式外,还有如下公式,就不一一证明了。
sh(x-y) = sh(x)ch(y) - ch(x)sh(y).
ch(x-y)=ch(x)ch(y)-sh(x)sh(y).
ch²x - sh²x = 1.
sh(2x)=2sh(x)ch(x).
ch(2x) = ch²x sh²x.
反双曲函数双曲函数的反函数为:
y=sh(x) 反函数:y=arsh(x)
y=ch(x) 反函数:y=arch(x)
y=th(x) 反函数:y=arth(x)
这些反双曲函数都可以通过自然对数函数来表示,分别讨论如下:
y=sh(x) => x=sh(y) => x= (e^y - e^(-y)) / 2 令u=e^y, 则由上式有u^2 - 2 * x * u - 1= 0
这是关于u的一个二次方程,他的根为u=x±√(x² 1)。因为u=e^y>0, 故上式根号前赢取正号,于是u=x √(x² 1), 由于y=ln(u), 故反双曲正弦y=arsh(x) = ln(x √(x² 1))。
函数y=arsh(x)的定义域为(-∞, ∞),它是奇函数,在区间(-∞, ∞)内为单调增加,由y=sh(x)的图形,根据反函数的作图法,可得y=arsh(x)的图形如下图所示。
类似地双曲余弦的反函数y=arch(x)=ln(x √(x²-1),定义域为[1, ∞), 图形如下:
双曲正切的反函数y=arth(x) = (1/2) * ln((1 x)/(1-x))。定义域为(-1, 1), 图形如下:
上一篇习题解答f(x) = |x|, g(x) = 1 / x, 求f / g。
f / g = |x| * x , 当x >= 0的时候为x², 当x<0的时候为-x²
- 02-23目前尺寸最大的玉壶春瓶:玉壶春瓶器形演变与玉壶春瓶
- 03-23民间故事暖心爷爷 民间故事,爱民模范连
- 04-17模型预测控制算法的基本特点,基于SURF的压缩跟踪算法研究
- 09-28通信工程师中级下午真题 中级通信工程师每日一练3.4
- 03-12红楼梦贾迎春怎么死的?红楼梦里这个才是贾迎春被孙家折磨而死的原因
- 12-04芝麻核桃仁详细做法,核桃仁最营养的做法是它
- 09-20学化妆学费要多少钱:化妆学费多少要花多少
- 02-04清明将至遥寄哀思予故人:清明祭,隔空问君安
- 01-13视觉脑机制与类脑智能算法,或许打开脑机接口和人工智能的新大门
- 01-31罗宏镇解析哭声 你看懂罗宏镇的用意了吗
- 12-02避孕套的危害到底大吗?避孕套真的靠谱吗这3个
- 02-15原始人打磨牛骨刀视频,大叔用一热铁削牛角下刀丝滑如削橡皮
- 11-11创业投资10大核心技巧:早期创业投资如何做行业研究
- 09-20荣耀30pro+之后还有麒麟芯片吗?荣耀30测评,麒麟985AI性能超群
- 03-212023已上映最火韩国电影 2023热映的五部韩国电影每部都值回票价
- 01-29腰椎间盘突出手术治疗常见吗?哪些情况需要进行手术治疗