Перейти до вмісту

Гіперболічні функції

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
(Перенаправлено з Ch)
sh, ch та th

Гіперболі́чні фу́нкції — сімейство елементарних функцій, які виражаються через експоненту і тісно пов'язані з тригонометричними функціями.

Визначення

[ред. | ред. код]
Визначення гіперболічних функцій через гіперболу

Гіперболічні функції задаються такими формулами:

  • гіперболічний синус:
(в іноземній літературі позначається ).

Існує сленгова назва: «шинус».

  • гіперболічний косинус:
(в іноземній літературі позначається ).

Існує сленгова назва: «чосинус», «кошинус».

Лінію гіперболічного косинуса називають ланцюговою, бо саме таку форму приймає ланцюг або мотузка, яку підвісили за обидва кінці в однорідному гравітаційному полі.

  • гіперболічний тангенс:
(в іноземній літературі позначається ).

Існують сленгові назви: «щангенс», «цангенс».

Іноді також визначається

  • гіперболічний котангенс:
,
  • гіперболічні секанс і косеканс:
,
.

Властивості

[ред. | ред. код]
Один зі способів визначення тригонометричних функцій через одиничне коло

Зв'язок з тригонометричними функціями

[ред. | ред. код]

Гіперболічні функції виражаються через тригонометричні функції від уявного аргументу.

.

.

Функція Гудермана зв'язує тригонометричні функції та гіперболічні функції без залучення комплексних чисел.

Важливі тотожності

[ред. | ред. код]
  1. .
  2. Парність:
    1. ,
    2. ,
    3. .
  3. Формули додавання:
    1. ,
    2. ,
    3. .
  4. Формули подвоєного кута:
    1. ,
    2. ,
    3. ,
    4. ,
    5. ,
    6. .
  5. Формули кратних кутів:
    1. ,
    2. ,
    3. ,
    4. ,
    5. ,
    6. .
  6. Добуток
    1. ,
    2. ,
    3. ,
    4. .
  7. Суми
    1. ,
    2. ,
    3. ,
    4. .
  8. Формули пониження степеня
    1. ,
    2. .
  9. Похідні:
    1. ,
    2. ,
    3. ,
    4. ,
    5. ,
    6. .
  10. Інтеграли:
    1. ,
    2. ,
    3. ,
    4. ,
    5. .
Дивись також: Таблиця інтегралів гіперболічних функцій, Таблиця інтегралів обернених гіперболічних функцій

Нерівності

[ред. | ред. код]

При всіх виконується

  1. ,
  2. .

Розкладання в степеневі ряди

[ред. | ред. код]
,
,
,
(Ряд Лорана).

Тут  — числа Бернуллі.

Графіки

[ред. | ред. код]
sh(x), ch(x), th(x), cth(x)

Аналітичні властивості

[ред. | ред. код]

Гіперболічний синус і гіперболічний косинус аналітичний у всій комплексній площині, за винятком істотно особливої точки на нескінченності. Гіперболічний тангенс аналітичний скрізь, окрім полюсів в точках , де  — ціле. Лишки у всіх цих полюсах рівні одиниці. Гіперболічний котангенс аналітичний скрізь, окрім точок , лишки в цих полюсах також рівні одиниці.

Див. також

[ред. | ред. код]

Посилання

[ред. | ред. код]
  • Гіперболічні функції // Вища математика в прикладах і задачах / Клепко В.Ю., Голець В.Л.. — 2-ге видання. — К. : Центр учбової літератури, 2009. — С. 184. — 594 с.
  • Гиперболические функции - sh, ch, th, cth, sech, csch. www.math10.com. Архів оригіналу за 20 липня 2021. Процитовано 20 липня 2021. (рос.)
  • Григорій Михайлович Фіхтенгольц. Курс диференціального та інтегрального числення. — 2024. — 2403 с.(укр.)