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求雙曲函數的反函數

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求雙曲函數的反函數

雙曲正弦函數是雙曲函數的一種。雙曲正弦函數在數學語言上一般記作sinh,也可簡寫成sh。

與三角函數一樣,雙曲函數也分爲雙曲正弦、雙曲餘弦、雙曲正切、雙曲餘切、雙曲正割、雙曲餘割6種,雙曲正弦函數和雙曲餘弦函數是雙曲函數中最基本的兩種,由這兩個函數可推匯出雙曲正切函數等等。

雙曲正弦函數的定義式爲:

sinh=[e^x-e^(-x)]/2

y=shx=1/2(e^x-e^(-x))

2(e^x)*y=e^(2x)-1

e^(2x)-2y(e^x)-1

e^x=1/2*(2y+√(4y²+4)) (取正號,負號無意義)=y+(y²+1)^(1/2)

x=ln(y+√(y²+1))

或寫成

y=ln(x+√(y²+1)) 即爲雙曲正弦反函數

雙曲餘弦函數在實數範圍內不是單調函數,沒有反函數。對於雙曲正弦,y=(exp(x)-exp(-x))/2,令x,y互換,得到x=(exp(y)-exp(-y))/2,設t=exp(y),則有x=(t-1/t)/2,即t^2-2xt-1,由於t>0,故t=x+(x^2+1)^0.5,y=ln(t)=ln(x+(x^2+1)^0.5)。

在複數範圍內sinh(z)=(exp(z)-exp(-z))/2,cosh(z)=(exp(z)+exp(-z)),asinh(z)=ln(z+(z^2+1)^0.5),acosh(z)=ln(z+(z^2-1)^0.5),推導方法爲:w=asinh(z),則z=sinh(w)=(exp(w)-exp(-w))/2,和實數範圍內的相似,但注意此時它們是多值函數,性質很複雜,大學中有專門的課程《複變函數》,會詳細的講解的。