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數學公式

數學公式: 雙曲函數表計算器
Show calculation steps (1)
  1. tanh

    tanh: 雙曲函數表計算器

    Hyperbolic tangent as the ratio of sinh to cosh; bounded in (-1, 1).

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結果

雙曲函數表
81
rows computed (sinh, cosh, tanh) at 6 significant digits
x sinh(x) cosh(x) tanh(x)
-2 -3.62686 3.7622 -0.964028
-1.95 -3.44321 3.58548 -0.960319
-1.9 -3.26816 3.41773 -0.956237
-1.85 -3.10129 3.25853 -0.951746
-1.8 -2.94217 3.10747 -0.946806
-1.75 -2.79041 2.96419 -0.941376
-1.7 -2.64563 2.82832 -0.935409
-1.65 -2.50746 2.69951 -0.928858
-1.6 -2.37557 2.57746 -0.921669
-1.55 -2.24961 2.46186 -0.913785
-1.5 -2.12928 2.35241 -0.905148
-1.45 -2.01427 2.24884 -0.895693
-1.4 -1.9043 2.1509 -0.885352
-1.35 -1.79909 2.05833 -0.874053
-1.3 -1.69838 1.97091 -0.861723
-1.25 -1.60192 1.88842 -0.848284
-1.2 -1.50946 1.81066 -0.833655
-1.15 -1.42078 1.73741 -0.817754
-1.1 -1.33565 1.66852 -0.800499
-1.05 -1.25386 1.60379 -0.781806
-1 -1.1752 1.54308 -0.761594
-0.95 -1.09948 1.48623 -0.739783
-0.9 -1.02652 1.43309 -0.716298
-0.85 -0.956116 1.38353 -0.691069
-0.8 -0.888106 1.33743 -0.664037
-0.75 -0.822317 1.29468 -0.635149
-0.7 -0.758584 1.25517 -0.604368
-0.65 -0.696748 1.21879 -0.57167
-0.6 -0.636654 1.18547 -0.53705
-0.55 -0.578152 1.1551 -0.50052
-0.5 -0.521095 1.12763 -0.462117
-0.45 -0.465342 1.10297 -0.421899
-0.4 -0.410752 1.08107 -0.379949
-0.35 -0.35719 1.06188 -0.336376
-0.3 -0.30452 1.04534 -0.291313
-0.25 -0.252612 1.03141 -0.244919
-0.2 -0.201336 1.02007 -0.197375
-0.15 -0.150563 1.01127 -0.148885
-0.1 -0.100167 1.005 -0.099668
-0.05 -0.0500208 1.00125 -0.0499584
0 0 1 0
0.05 0.0500208 1.00125 0.0499584
0.1 0.100167 1.005 0.099668
0.15 0.150563 1.01127 0.148885
0.2 0.201336 1.02007 0.197375
0.25 0.252612 1.03141 0.244919
0.3 0.30452 1.04534 0.291313
0.35 0.35719 1.06188 0.336376
0.4 0.410752 1.08107 0.379949
0.45 0.465342 1.10297 0.421899
0.5 0.521095 1.12763 0.462117
0.55 0.578152 1.1551 0.50052
0.6 0.636654 1.18547 0.53705
0.65 0.696748 1.21879 0.57167
0.7 0.758584 1.25517 0.604368
0.75 0.822317 1.29468 0.635149
0.8 0.888106 1.33743 0.664037
0.85 0.956116 1.38353 0.691069
0.9 1.02652 1.43309 0.716298
0.95 1.09948 1.48623 0.739783
1 1.1752 1.54308 0.761594
1.05 1.25386 1.60379 0.781806
1.1 1.33565 1.66852 0.800499
1.15 1.42078 1.73741 0.817754
1.2 1.50946 1.81066 0.833655
1.25 1.60192 1.88842 0.848284
1.3 1.69838 1.97091 0.861723
1.35 1.79909 2.05833 0.874053
1.4 1.9043 2.1509 0.885352
1.45 2.01427 2.24884 0.895693
1.5 2.12928 2.35241 0.905148
1.55 2.24961 2.46186 0.913785
1.6 2.37557 2.57746 0.921669
1.65 2.50746 2.69951 0.928858
1.7 2.64563 2.82832 0.935409
1.75 2.79041 2.96419 0.941376
1.8 2.94217 3.10747 0.946806
1.85 3.10129 3.25853 0.951746
1.9 3.26816 3.41773 0.956237
1.95 3.44321 3.58548 0.960319
2 3.62686 3.7622 0.964028

這個計算器的功能

這個工具會在你指定的 \(x\) 範圍內,逐一計算三個基本雙曲函數——雙曲正弦(sinh)、雙曲餘弦(cosh)與雙曲正切(tanh)——並整理成一張對照表。你只要設定起始值、結束值與遞增間距,計算器就會沿著整個區間逐點運算,算出每個 \(x\) 對應的函數值。無論是研究函數圖形、檢查作業答案,還是準備繪圖所需的資料點,都相當方便。

使用方法

輸入 \(x\) 的起始值結束值,接著填入一個正的遞增間距(step)。你也可以選擇要顯示幾位有效數字。間距必須大於零,且結束值至少要等於起始值。產生的列數大約為 \(\lfloor (\text{結束值} - \text{起始值}) / \text{間距} \rfloor + 1\);若在很寬的範圍內使用極小的間距,列數會被限制在 2000 列以內,以維持表格的可讀性。

公式說明

雙曲函數是由指數函數定義而來:

$$\sinh x = \frac{e^{x}-e^{-x}}{2},\quad \cosh x = \frac{e^{x}+e^{-x}}{2}$$

兩者相除即得到

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

由於 \(\cosh x\) 永遠至少等於 \(1\),tanh 不會出現除以零的情形,且其值恆嚴格介於 \(-1\) 與 \(1\) 之間。sinh 與 tanh 是奇函數,cosh 則是偶函數,因此 \(\sinh 0 = 0\)、\(\cosh 0 = 1\)、\(\tanh 0 = 0\)。

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構成雙曲函數的指數曲線 e^x 和 e^-x
sinh 和 cosh 由遞增和遞減的指數函數 \(e^{x}\) 和 \(e^{-x}\) 構成。
同一座標軸上的 sinh、cosh 和 tanh 曲線圖
三個核心雙曲函數:sinh(奇函數,S 形)、cosh(偶函數,U 形)和 tanh(取值介於 \(-1\) 與 \(1\) 之間)。

實際範例

當起始值 \(= -2\)、結束值 \(= 2\)、間距 \(= 1\) 時,會得到五列,對應 \(x = -2, -1, 0, 1, 2\)。以 \(x = 2\) 為例:\(e^{2} = 7.389056\)、\(e^{-2} = 0.135335\),所以 $$\sinh = \frac{7.389056 - 0.135335}{2} = 3.626860$$ $$\cosh = \frac{7.389056 + 0.135335}{2} = 3.762196$$ $$\tanh = \frac{3.626860}{3.762196} = 0.964028$$ 根據對稱性,\(x = -2\) 的 sinh 與 tanh 為對應數值的相反數,而 cosh 則完全相同。

常見問題

為什麼間距一定要是正數?間距若為零或負數,計算就無法朝結束值推進,會造成無窮迴圈或停滯不前,因此系統不接受這類輸入。

x 非常大時會發生什麼?當 \(|x|\) 大約超過 \(710\) 時,sinh 與 cosh 會超出雙精度浮點數(double)所能表示的範圍而顯示為 Infinity(無限大),工具會以警告提示你。

x 有單位嗎?沒有。引數 \(x\) 是一個無因次的實數,直接代入計算,不需任何換算。

最後更新: