Hiperbolik funksiyalar

Hiperbolik funksiyalar

Hiperbolik funksiyalar - elementar funksiyalar ailəsindəndir.Triqonometrik funksiyaların analoqu sayılır.Əsas Hiperbolik funksiyalar bunlardır:

• Hiperbolik sinus
• Hiperbolik kosinus
• Hiperbolik tangens
• Hiperbolik kotangens

Tərs Hiperbolik funksiyalar isə bunlardır:

• Hiperbolik arksinus
• Hiperbolik arkskosinus
• Hiperbolik arkstangens
• Hiperbolik arkskotangens

Riyazi hesablamalarda

sinh, cosh ve tanh

csch, sech ve coth

Hiperbolik funksiyalar aşağıdakı funksiyalardan ibarətdir:

• Hiperbolik sinus:

$\sinh x={\frac {e^{x}-e^{-x}}{2}}={\frac {e^{2x}-1}{2e^{x}}}$

• Hiperbolik kosinus:

$\cosh x={\frac {e^{x}+e^{-x}}{2}}={\frac {e^{2x}+1}{2e^{x}}}$

• Hiperbolik tangens:

$\tanh x={\frac {\sinh x}{\cosh x}}={\frac {e^{x}-e^{-x}}{e^{x}+e^{-x}}}={\frac {e^{2x}-1}{e^{2x}+1}}$

• Hiperbolik kotangens:

$\coth x={\frac {\cosh x}{\sinh x}}={\frac {e^{x}+e^{-x}}{e^{x}-e^{-x}}}={\frac {e^{2x}+1}{e^{2x}-1}}$

• Hiperbolik sekans:

$\operatorname {sech} \,x=\left(\cosh x\right)^{-1}={\frac {2}{e^{x}+e^{-x}}}={\frac {2e^{x}}{e^{2x}+1}}$

• Hiperbolik kosekans:

$\operatorname {csch} \,x=\left(\sinh x\right)^{-1}={\frac {2}{e^{x}-e^{-x}}}={\frac {2e^{x}}{e^{2x}-1}}$

Hiperbolik funksiyalar xəyali vahid (i) dairəsi ilə aşağıdakı kimi də ifade edilir:

• Hiperbolik sinus:

$\sinh x=-{\rm {i}}\sin {\rm {i}}x\!$

• Hiperbolik kosinus:

$\cosh x=\cos {\rm {i}}x\!$

• Hiperbolik tangens:

$\tanh x=-{\rm {i}}\tan {\rm {i}}x\!$

• Hiperbolik kotangens:

$\coth x={\rm {i}}\cot {\rm {i}}x\!$

• Hiperbolik sekans:

$\operatorname {sech} \,x=\sec {{\rm {i}}x}\!$

• Hiperbolik kosekans:

$\operatorname {csch} \,x={\rm {i}}\,\csc \,{\rm {i}}x\!$

i, i² = −1 - xəyali vahiddir.

Hiperbolik funksiyaların törəmələri

${\frac {d}{dx}}\sinh x=\cosh x\,$

${\frac {d}{dx}}\cosh x=\sinh x\,$

${\frac {d}{dx}}\tanh x=1-\tanh ^{2}x={\hbox{sech}}^{2}x=1/\cosh ^{2}x\,$

${\frac {d}{dx}}\coth x=1-\coth ^{2}x=-{\hbox{csch}}^{2}x=-1/\sinh ^{2}x\,$

${\frac {d}{dx}}\ {\hbox{csch}}\,x=-\coth x\ {\hbox{csch}}\,x\,$

${\frac {d}{dx}}\ {\hbox{sech}}\,x=-\tanh x\ {\hbox{sech}}\,x\,$

${\frac {d}{dx}}\,\operatorname {arsinh} \,x={\frac {1}{\sqrt {x^{2}+1}}}$

${\frac {d}{dx}}\,\operatorname {arcosh} \,x={\frac {1}{\sqrt {x^{2}-1}}}$

${\frac {d}{dx}}\,\operatorname {artanh} \,x={\frac {1}{1-x^{2}}}$

${\frac {d}{dx}}\,\operatorname {arcsch} \,x=-{\frac {1}{\left|x\right|{\sqrt {1+x^{2}}}}}$

${\frac {d}{dx}}\,\operatorname {arsech} \,x=-{\frac {1}{x{\sqrt {1-x^{2}}}}}$

${\frac {d}{dx}}\,\operatorname {arcoth} \,x={\frac {1}{1-x^{2}}}$

Hiperbolik funksiyaların inteqralları

$\int \sinh ax\,dx=a^{-1}\cosh ax+C$

$\int \cosh ax\,dx=a^{-1}\sinh ax+C$

$\int \tanh ax\,dx=a^{-1}\ln(\cosh ax)+C$

$\int \coth ax\,dx=a^{-1}\ln(\sinh ax)+C$

$\int {\frac {du}{\sqrt {a^{2}+u^{2}}}}=\sinh ^{-1}\left({\frac {u}{a}}\right)+C$

$\int {\frac {du}{\sqrt {u^{2}-a^{2}}}}=\cosh ^{-1}\left({\frac {u}{a}}\right)+C$

$\int {\frac {du}{a^{2}-u^{2}}}=a^{-1}\tanh ^{-1}\left({\frac {u}{a}}\right)+C;u^{2}<a^{2}$

$\int {\frac {du}{a^{2}-u^{2}}}=a^{-1}\coth ^{-1}\left({\frac {u}{a}}\right)+C;u^{2}>a^{2}$

$\int {\frac {du}{u{\sqrt {a^{2}-u^{2}}}}}=-a^{-1}\operatorname {sech} ^{-1}\left({\frac {u}{a}}\right)+C$

$\int {\frac {du}{u{\sqrt {a^{2}+u^{2}}}}}=-a^{-1}\operatorname {csch} ^{-1}\left|{\frac {u}{a}}\right|+C$

C sabit ədəddir.

Loqarifmaaltı tərs hiperbolik funksiyalar

$\operatorname {arsinh} \,x=\ln \left(x+{\sqrt {x^{2}+1}}\right)$

$\operatorname {arcosh} \,x=\ln \left(x+{\sqrt {x^{2}-1}}\right);x\geq 1$

$\operatorname {artanh} \,x={\tfrac {1}{2}}\ln {\frac {1+x}{1-x}};\left|x\right|<1$

$\operatorname {arcoth} \,x={\tfrac {1}{2}}\ln {\frac {x+1}{x-1}};\left|x\right|>1$

$\operatorname {arsech} \,x=\ln {\frac {1+{\sqrt {1-x^{2}}}}{x}};0<x\leq 1$

$\operatorname {arcsch} \,x=\ln \left({\frac {1}{x}}+{\frac {\sqrt {1+x^{2}}}{\left|x\right|}}\right)$

Teylor ardıcıllığı üçün hiperbolik funksiyalar

$\sinh x=x+{\frac {x^{3}}{3!}}+{\frac {x^{5}}{5!}}+{\frac {x^{7}}{7!}}+\cdots =\sum _{n=0}^{\infty }{\frac {x^{2n+1}}{(2n+1)!}}$

$\cosh x=1+{\frac {x^{2}}{2!}}+{\frac {x^{4}}{4!}}+{\frac {x^{6}}{6!}}+\cdots =\sum _{n=0}^{\infty }{\frac {x^{2n}}{(2n)!}}$

$\tanh x=x-{\frac {x^{3}}{3}}+{\frac {2x^{5}}{15}}-{\frac {17x^{7}}{315}}+\cdots =\sum _{n=1}^{\infty }{\frac {2^{2n}(2^{2n}-1)B_{2n}x^{2n-1}}{(2n)!}},\left|x\right|<{\frac {\pi }{2}}$

$\coth x=x^{-1}+{\frac {x}{3}}-{\frac {x^{3}}{45}}+{\frac {2x^{5}}{945}}+\cdots =x^{-1}+\sum _{n=1}^{\infty }{\frac {2^{2n}B_{2n}x^{2n-1}}{(2n)!}},0<\left|x\right|<\pi$ (Laurent ardıcıllığı)

$\operatorname {sech} \,x=1-{\frac {x^{2}}{2}}+{\frac {5x^{4}}{24}}-{\frac {61x^{6}}{720}}+\cdots =\sum _{n=0}^{\infty }{\frac {E_{2n}x^{2n}}{(2n)!}},\left|x\right|<{\frac {\pi }{2}}$

$\operatorname {csch} \,x=x^{-1}-{\frac {x}{6}}+{\frac {7x^{3}}{360}}-{\frac {31x^{5}}{15120}}+\cdots =x^{-1}+\sum _{n=1}^{\infty }{\frac {2(1-2^{2n-1})B_{2n}x^{2n-1}}{(2n)!}},0<\left|x\right|<\pi$ (Laurent ardıcıllığı)

$B_{n}\,$ ninci Bernoulli sayıdır.

$E_{n}\,$ ninci Eyler sayıdır.

Həmçinin bax

• Hiperbola

Xarici keçidlər

• Hiperbolik fonksiyonlar Arxivləşdirilib 2012-02-18 at the Wayback Machine PlanetMath
• Hiperbolik fonksiyonlar (MathWorld)
• GonioLab Arxivləşdirilib 2007-10-06 at the Wayback Machine: Birim çember, trigonometrik ve hiperbolik fonksiyonların gösterimi (Java Web Start)
• Web-tabanlı hiperbolik fonksiyon hesap makinesi