cosh

cosh

數學中,雙曲函式是一類與常見的三角函式(也叫圓函式)類似的函式。最基本的雙曲函式是雙曲正弦函式 sinh 和雙曲餘弦函式 cosh,從它們可以導出雙曲正切函式 tanh 等,其推導也類似於三角函式的推導。雙曲函式的反函式稱為反雙曲函式

雙曲函式的定義域是實數,其自變數的值叫做雙曲角。雙曲函式出現於某些重要的線性微分方程的解中,譬如說定義懸鏈線拉普拉斯方程

基本介紹

  • 中文名:雙曲函式
  • 外文名:cosh
  • 用途:返回參數的雙曲餘弦值。
  • 語法:COSH(number)
  • 簡寫:ch
基本定義,歷史,虛數圓角定義,

基本定義

函式
是關於y軸對稱的偶函式。函式
奇函式
如同當
遍歷實數集時,點(
)的軌跡是一個圓 一樣,當t遍歷實數集
時,點(
)的軌跡是單位雙曲線的右半邊。這是因為有以下的恆等式:
參數t不是圓而是雙曲角,它表示在x軸和連線原點和雙曲線上的點(的直線之間的面積的兩倍。

歷史

在18世紀,約翰·海因里希·蘭伯特引入雙曲函式,並計算了雙曲幾何中雙曲三角形的面積。自然對數函式是在直角雙曲線下定義的,可構造雙曲線直角三角形,底邊線上 y=x上,一個頂點是原點,另一個頂點在雙曲線。這裡以自然對數即雙曲角作為參數的函式,是自然對數的逆函式指數函式,即要形成指定雙曲角u,在漸近線即x或y軸上需要有的x或y的值。顯見這裡的底邊是
,垂線是
通過旋轉和縮小線性變換,得到單位雙曲線下的情況,有:
單位雙曲線中雙曲線扇形的面積是對應直角雙曲線{\displaystyle xy=1}下雙曲角的 1/2。

虛數圓角定義

雙曲角經常定義得如同虛數圓角。實際上,如果x是實數而i= −1,則
所以雙曲函式cosh和sinh可以通過圓函式來定義。這些恆等式不是從圓或旋轉得來的,它們應當以無窮級數的方式來理解。特別是,可以將指數函式表達為由偶次項和奇次項組成,前者形成cosh函式,後者形成了sinh函式。cos函式的無窮級數可從cosh得出,通過把它變為交錯級數,而sin函式可來自將sinh變為交錯級數。上面的恆等式使用虛數i,從三角函式的級數的項中去掉交錯因子(−1),來恢復為指數函式的那兩部分級數。
雙曲函式可以通過虛數圓角定義為:
這些複數形式的定義得出自歐拉公式

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