์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ์ ๊ธฐ๋ฅ
์ด ๋๊ตฌ๋ ํ๋์ ์ค์ x์ ๋ํด 6๊ฐ์ง ์ญ์๊ณก์ ํจ์๋ฅผ ํ๊บผ๋ฒ์ ๊ณ์ฐํฉ๋๋ค. ์ญ์๊ณก์ ์ฌ์ธ sinhโปยน(x), ์ญ์๊ณก์ ์ฝ์ฌ์ธ coshโปยน(x), ์ญ์๊ณก์ ํ์ ํธ tanhโปยน(x), ์ญ์๊ณก์ ์ฝ์์ปจํธ cschโปยน(x), ์ญ์๊ณก์ ์์ปจํธ sechโปยน(x), ์ญ์๊ณก์ ์ฝํ์ ํธ cothโปยน(x)๊ฐ ๊ทธ ๋์์ ๋๋ค. ์ด ํจ์๋ค์ ์๊ณก์ ํจ์์ ์ญํจ์๋ก, ๋ฏธ์ ๋ถ๊ณผ ์ ๋ถํ, ํน์ ์๋์ฑ ์ด๋ก (๋ํผ๋ํฐ), ํ์์ (์นดํ ๋๋ฆฌ) ๊ณก์ , ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋ค์ํ ๊ณตํ ๋ถ์ผ์์ ์์ฃผ ๋ฑ์ฅํฉ๋๋ค.
์ฌ์ฉ ๋ฐฉ๋ฒ
๋ณ์ x ์ ๋ ฅ๋์ ์์์ ์ค์๋ฅผ ์ ๋ ฅํ๊ณ ์คํํ์ธ์. ์๋จ์ ๊ฒฐ๊ณผ ์์์๋ ํญ์ ์ ์๋๋ ์ญ์๊ณก์ ์ฌ์ธ ๊ฐ์ด ํ์๋๊ณ , ํ์๋ 6๊ฐ์ง ํจ์์ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ๋์ ์ ๋ฐ๋๋ก ๋ชจ๋ ๋์ด๋ฉ๋๋ค. x๊ฐ ํน์ ํจ์์ ์ค์ ์ ์์ญ์ ๋ฒ์ด๋๋ ๊ฒฝ์ฐ, ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ์๋ชป๋ ์ซ์๋ฅผ ๋ณด์ฌ์ฃผ๋ ๋์ "์ค์ซ๊ฐ ์์"์ด๋ผ๊ณ ์๋ดํฉ๋๋ค.
๊ณต์
๋ชจ๋ ์ญ์๊ณก์ ํจ์๋ ์ฃผ์ค์๋ถ์ง(principal real branch)์์ ์์ฐ๋ก๊ทธ์ ์ ๊ณฑ๊ทผ์ผ๋ก ์ ๋ฆฌ๋ฉ๋๋ค.
sinhโปยน(x) = ln(x + โ(xยฒ+1)), ๋ชจ๋ ์ค์ x์ ๋ํด ์ฑ๋ฆฝํฉ๋๋ค. coshโปยน(x) = ln(x + โ(xยฒโ1)), x โฅ 1์ผ ๋. tanhโปยน(x) = ยฝยทln((1+x)/(1โx)), |x| < 1์ผ ๋. ์ญ์ ํจ์๋ค์ 1/x๋ฅผ ์ฃผํจ์์ ๋์ ํ์ฌ ๊ตฌํฉ๋๋ค. cschโปยน(x) = sinhโปยน(1/x), x โ 0์ผ ๋; sechโปยน(x) = coshโปยน(1/x), 0 < x โค 1์ผ ๋; cothโปยน(x) = tanhโปยน(1/x), |x| > 1์ผ ๋.
๊ณ์ฐ ์์ (x = 2)
sinhโปยน(2) = ln(2 + โ5) = ln(4.2360679...) โ 1.44363548. coshโปยน(2) = ln(2 + โ3) โ 1.31695790. cschโปยน(2) = sinhโปยน(0.5) = ln(0.5 + โ1.25) โ 0.48121183. cothโปยน(2) = tanhโปยน(0.5) = ยฝยทln(3) โ 0.54930614. |2| > 1์ด๋ฏ๋ก tanhโปยน(2)๋ ์ค์ซ๊ฐ์ด ์๊ณ , 2 > 1์ด๋ฏ๋ก sechโปยน(2) ์ญ์ ์ค์ซ๊ฐ์ด ์์ต๋๋ค.
์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
์ ์ด๋ค ๊ฒฐ๊ณผ๋ "์ค์ซ๊ฐ ์์"์ด๋ผ๊ณ ๋์ค๋์? ๊ฐ ํจ์๋ ์ ํ๋ ์ค์ ์ ์์ญ์ ๊ฐ์ง๋๋ค(์: coshโปยน๋ x โฅ 1์ด ํ์ํฉ๋๋ค). ๊ทธ ๋ฒ์๋ฅผ ๋ฒ์ด๋๋ฉด ์ค์ ๊ฐ์ ๋ณต์์๊ฐ ๋๋ฉฐ, ์ด ์ค์ ์ ์ฉ ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ๊ทธ ์ฌ์ค์ ํ์ํ ๋ฟ์ ๋๋ค.
x = 0์ผ ๋๋ ์ด๋ป๊ฒ ๋๋์? ์ญ์ ํจ์์ธ cschโปยน์ cothโปยน๋ 1/x๋ฅผ ํ์๋ก ํ๋ฏ๋ก, x = 0์์๋ ์ ์๋์ง ์์ต๋๋ค.
์ด ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ์์ฐ๋ก๊ทธ ํญ๋ฑ์๊ณผ ๊ฐ์ ๊ฒ์ธ๊ฐ์? ๋ค โ ์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ์์ ์ ์๋ ์ ํํ ๋ก๊ทธ ํํ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋ฉฐ, ์ด๋ ํ์ค asinh/acosh/atanh ๋ด์ฅ ํจ์์ ์ํ์ ์ผ๋ก ์์ ํ ๋์ผํฉ๋๋ค.