数学百科

双曲函数

2023-05-07

从双曲线形面积引出的如下六种函数的总称:

  双曲正弦 sh x=sinh x=;

  双曲余弦 ch x=cosh x=;

  双曲正切 th x=tanh x=;

  双曲余切 cth x=coth x=;

  双曲正割 sech x=;

  双曲余割 csch x=

图1

如图1.“双曲”这个名称来源于在几何上这些函数与双曲线的关系,在很大程度上类似于三角函数与单位圆的关系.如图2,双曲线x2-y2=1上点P的坐标为(ch θ,sh θ),其中θ等于扇形OAP的面积的2倍.这与单位圆x2+y2=1上点P(cos θ,sin θ)的参数θ等于扇形OAP面积的2倍是类似的.双曲函数的基本关系式是:

ch2x-sh2x=1,

sh(x±y)=sh xch y±ch xsh y,

ch(x±y)=ch xch y±sh xsh y.

从它们可以推出其他许多关系式,如

sh 2x=2sh xch x,

ch 2x=ch2x+sh2x.

(sh x)′=ch x,

(ch x)′=sh x.

sh x=x+++…,

ch x=1+++…

双曲函数在工程技术中有许多应用.它的值有表可查.第一个系统研究双曲函数的是朗伯(Lambert,J.H.).

图2