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数学公式

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  1. Reciprocal Functions

    Reciprocal Functions: 双曲函数计算器

    csch, sech and coth are the reciprocals of sinh, cosh and tanh respectively

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结果

sinh(x)
1.1752011936438
双曲正弦
函数 数值
cosh(x) 1.54308063481524
tanh(x) 0.76159415595576
csch(x) = 1/sinh(x) 0.85091812823932
sech(x) = 1/cosh(x) 0.64805427366389
coth(x) = 1/tanh(x) 1.31303528549933

这个计算器能做什么

本工具用于计算实数(无量纲)x 的六个双曲函数:与正弦、余弦、正切相对应的 sinh、cosh、tanh,以及它们的倒数 csch(余割)、sech(正割)和 coth(余切)。这里的自变量 x 是一个纯数值,而非以「度」表示的角度,因此无需进行度到弧度的换算。双曲函数在物理与工程中随处可见:悬挂电缆的形状(悬链线)、狭义相对论、信号处理、传热分析,以及许多微分方程的求解都会用到它们。

用双曲函数参数化某点的单位双曲线
几何意义:单位双曲线上一点的坐标为 (cosh t, sinh t)。

如何使用

输入任意实数 x,并选择要显示的有效数字位数,计算器会一次性给出全部六个函数的结果。由于 cosh(x) 恒大于等于 1,因此 sech(x) 始终有定义。但是 sinh(0) = 0、tanh(0) = 0,所以 csch(0) 和 coth(0) 涉及除以零,会被标记为「未定义」。

公式解析

所有函数都由指数函数推导而来。设 ep = e^x,en = e^(-x):sinh(x) = (ep - en)/2 表示指数函数的奇部分,cosh(x) = (ep + en)/2 表示偶部分,而 tanh(x) = sinh(x)/cosh(x)。倒数关系也随之得到:csch = 1/sinh、sech = 1/cosh、coth = 1/tanh。一个恒成立的实用恒等式是 cosh²(x) - sinh²(x) = 1,它是勾股恒等式在双曲函数中的对应形式。

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同一坐标平面上的 sinh、cosh 和 tanh 图像
三个核心双曲函数:sinh(奇函数,过原点)、cosh(偶函数,U 形,最小值为 1)和 tanh(被 ±1 所限的 S 形曲线)。

计算实例(x = 1)

取 e = 2.718281828…,e^(-1) = 0.367879441…:sinh(1) = (2.718281828 - 0.367879441)/2 = 1.175201194;cosh(1) = (2.718281828 + 0.367879441)/2 = 1.543080635;tanh(1) = 1.175201194 / 1.543080635 = 0.761594156。三个倒数分别为 csch(1) = 0.850918128、sech(1) = 0.648054274、coth(1) = 1.313035285。

常见问题

x 是以「度」为单位的角度吗? 不是。双曲函数接受的是普通实数,没有角度模式,也不做任何换算。

为什么 csch(0) 和 coth(0) 是未定义的? 因为它们都要除以 sinh(0) = 0,而除以零没有定义。计算器会对此加以标记,而不是返回无穷大。

哪些函数是偶函数、哪些是奇函数? sinh、tanh、csch 和 coth 是奇函数(f(-x) = -f(x));cosh 和 sech 是偶函数(f(-x) = f(x))。

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