Гиперболические синус и косинус: Открытая Математика. Функции и Графики. Гиперболические функции

2-1}),\quad x\ge1,\\ \text{arsh}\,x={1\over2}\ln{{1+x}\over{1-x}},\quad ∣x∣\lt1,\\ \text{arcth}\,x={1\over2}\ln{{1+x}\over{1-x}}, \quad ∣x∣\gt1. \end{gathered}arshx=ln(x+x2+1​),−∞<x<∞,arshx=ln(x+x2+1​),−∞<x<∞,archx=ln(x+x2−1​),x≥1,arshx=21​ln1−x1+x​,∣x∣<1,arcthx=21​ln1−x1+x​,∣x∣>1.​

Рис. 1. Графики гиперболического синуса и гиперболического косинуса.

Редакция математических наук

Дата публикации:  8 ноября 2022 г. в 10:55 (GMT+3)

Тригонометрические и гиперболические функции в Qlik Sense

1. Цель

Сегодня мы поговорим о тригонометрических и гиперболических функциях, чтобы применять тригонометрические операции к значениям данных, используемым в приложениях Qlik Sense. Кроме того, сначала мы познакомим вас со всеми важными тригонометрическими и гиперболическими функциями Qlik Sense, а затем разберем их более подробно, и вы узнаете, как использовать их с вашими данными в кодах скриптов. Кроме того, выражения этих функций представляют угловые меры в радианах на x, который всегда является действительным числом.

Тригонометрические и гиперболические функции в Qlik Sense

 

2. Тригонометрические и гиперболические функции Qlik Sense

i. функция cos()

Возвращает значение косинуса x, которое является числом от -1 до 1.

Синтаксис функции cos ():

cos(x)

 

ii. функция acos()

Возвращает арккосинус x, где значение x должно удовлетворять условию -1≤x≥1, и дает результат от 0 до π.

Синтаксис функции acos() в Qlik Sense:

acos(x)

 

iii. функция sin()

Возвращает синус x, где результирующее значение будет в промежутке между -1 и 1.

Синтаксис sin():

sin(x)

 

iv. функция asin()

Возвращает арксинус x, при условии -1≤x≤1 для значения x. Результатом будет число от — π/2 до π/2.

Синтаксис функции asin():

asin(x)

 

v. функция tan()

Эта функция возвращает тангенс x, где результат – действительное число.

Синтаксис функции tan() в Qlik Sense:

tan(x)

 

vi. функция atan()

Эта функция возвращает арктангенс x, где результатом является число от — π/2 до π/2.

Синтаксис функции atan() в Qlik Sense:

atan(x)

 

vii. функция atan2()

Эта функция возвращает угол между началом координат и точкой, представленной координатами x и y. Это – двумерное обобщение функции обратной касательной, где результатом является число от -π до + π.

Синтаксис функции atan2():

atan2(y,x)

 

viii. функция cosh()

Функция возвращает гиперболический косинус x, где результатом является действительное положительное число.

Синтаксис функции cosh():

cosh(x)

 

ix.

функция sinh()

Функция возвращает гиперболический синус x, где результатом является действительное число.

Синтаксис функции sinh():

sinh(x)

 

x. функция tanh()

Эта функция возвращает гиперболический тангенс x, где результатом является действительное число.

Синтаксис функции tanh() в Qlik Sense:

tanh(x)

 

xi. Образец кода

В приведенном ниже примере кода мы сначала загрузили таблицу с именем «SampleData», в которую загружено поле с именем «Value» (Значение). В следующей таблице с названием «Results» (Результаты) мы использовали все тригонометрические и гиперболические функции, которые мы только что изучили, чтобы скрипт генерировал таблицу с тригонометрическими и гиперболическими значениями для заданных значений.

Пример данных:

LOAD * Inline
[Value
0
1];
Results:
Load *,
cos(Value),
acos(Value),
sin(Value),
asin(Value),
tan(Value),
atan(Value),
atan2(Value, Value),
cosh(Value),
sinh(Value),
tanh(Value)
RESIDENT SampleData;
Drop Table SampleData;

cos

(value)

acos

(value)

sin

(value)

asin

(value)

tan

(value)

atan

(value)

atan2

(value,value)

cosh

(value)

sinh

(value)

tanh

(value)

1

1. 570..

0

0

0

0

0

1

0

0

0.540..

0

0.841..

1.570..

1.557..

0.785…

π/4

1.543..

1.175..

0.761..

Представленная ниже таблица результатов возвращает значение 0 и 1 для каждой функции.

 

 

Math Tutor — Функции — Теория

Math Tutor — Функции — Теория — Элементарные функции

Эти функции удивительно похожи на тригонометрические функции, хотя они не имеют ничего общего с треугольниками. Сходство следует из сходство определений. В конце этого раздела упомянем еще один Причина, по которой тригонометрические и гиперболические функции могут быть близки.

Определение.
Гиперболический синус и гиперболический косинус определены к

Гиперболический тангенс и гиперболический котангенс определены к

Гиперболический синус. Домен:

D (ш) = &реал;.

График:

Функция непрерывна в своей области определения, неограничена и симметрична, а именно нечетно, так как у нас есть sinh(− x ) = −sinh( x ).

Существует одна нулевая точка, а именно x  = 0, которая также является точкой перегиб. Локальных экстремумов нет, пределы на концах области

Производная:

[sinh( x )]′ = ch( x ).


Гиперболический косинус. Домен:

D (кош) = &реал;.

График:

Функция непрерывна в своей области определения, ограничена снизу и симметрична, а именно даже, так как мы имеем кош (− x ) = ш( x ).

Нулевой точки нет, а есть локальный минимум при x  = 0, функция всегда вогнута вверх. Ограничения на конечных точках домена

Производная:

[cosh( x )]′ = sh( x ).


Гиперболический тангенс. Домен:

D (tanh) = &реал;.

График:

Функция непрерывна в своей области определения, ограничена и симметрична, а именно нечетным, так как мы имеем танх (− x ) = −tanh( x ).

Существует нулевая точка, а именно x  = 0, которая также является точкой перегиб. Локальных экстремумов нет, пределы на концах области

Производная:

[тан( х )]’ = 1/ш 2 ( х ).


Гиперболический котангенс. Домен:

D (coth) = ℝ − {0} = (−∞,0) ∪ (0,∞).

График:

Функция непрерывна в своей области определения, неограничена и симметрична, а именно нечетным, так как мы имеем coth(- x ) = -coth( x ).

Нет нулевой точки и нет точки перегиба, нет локальных экстремумы. Ограничения на конечных точках домена

Производная:

[cotgh( x )]′ = −1/sinh 2 ( x ).

Обратите внимание, что мы часто пишем sinh n (

x ) вместо правильный [sinh( x )] n , аналогично для другого гиперболические функции.

Некоторые гиперболические тождества

Следующие тождества очень похожи на триггерные тождества, но они сложно, так как время от времени знак бывает наоборот, что может ввести в заблуждение неосторожного ученика.

Тождества для гиперболического тангенса и котангенса также аналогичны.

Обратные гиперболические функции

Тут дело обстоит гораздо лучше, чем с триггерными функциями. Отдельно от гиперболический косинус, все остальные гиперболические функции равны 1-1 и, следовательно, они иметь инверсии. Чтобы получить обратное значение ch( x ), мы ограничим его значением интервал [0,∞). обратные функции называются аргументом гиперболического синуса , обозначаются argsinh( x ), аргумент гиперболического косинуса

, обозначается argcosh( x ), аргумент гиперболического тангенса , обозначенный argtanh( x ) и аргумент гиперболического котангенса , обозначаемый аргкот( x ). Их графики

Основные свойства:

Теперь мы подошли к другому преимуществу гиперболических функций перед тригонометрическими. функции. На самом деле у нас есть «хорошие» формулы для обратных величин:

Примечание: Обратные функции также иногда называют «гиперболическими площадями». функции». Есть два альтернативных обозначения, вместо аргсин( х ) некоторые написали бы arcsinh( x ) или sin −1 ( x ). Первый нотация, вероятно, вдохновлена ​​обратными триггерными функциями, вторая к сожалению, весьма распространено, но это крайне обманчиво. Причина в том, что многие студенты видят заведомо существующее сходство между sin −1 ( x ) и sinh 2 ( x ), так они думают что sinh −1 ( x ) на самом деле 1/ш( x ). Мы говорили о некотором оправдании этого вводящего в заблуждение обозначения, когда мы ввели обратные функции в теории — Реальные функции. Тем не менее, это очень жаль, тем более, что есть вполне адекватная arg-нотация, которую мы ввели выше. Мы будем придерживаться этого здесь, в Репетитор по математике.

Примечание по параметрическим кривым

Одним интересным свойством триггерных функций является то, что они обеспечивают хороший описание круга. Действительно, окружность радиусом r с центром в происхождение (данное x 2  +  y 2  =  r 2 в декартовых координатах) задается параметрическими уравнениями x  =  r ⋅cos( t ), y  =  r ⋅sin( t ).

Что произойдет, если мы заменим эти функции их гиперболическими родственниками? уравнения x  =  r ⋅cosh( t ), y  =  r ⋅sinh( t ) точно описывают правую ветвь прямоугольная гипербола x 2  −  y 2  =  r 2 .


Абсолютная величина
Назад к теории — Элементарно функции

Формулы сложения гиперболических функций синуса и косинуса с помощью линейной алгебры

Автор

Дэвид Рэдклифф

Последнее обновление

6 лет назад

Лицензия

Creative Commons CC BY 4. 2 = 1$. Гипербола не связана — у нее две ветви. Правая ветвь ($x > 0$) параметризуется $x = \cosh t$ и $y = \sinh t$ для $t \in \mathbb{R}$. \emph{Гиперболический сектор} — это криволинейная треугольная область, ограниченная дугой гиперболы и двумя отрезки прямой от начала до концов дуги. Если $t > 0$, то площадь гиперболы сектор, ограниченный дугой из $(1, 0)$ в $(\cosh t, \sinh t)$, равен $t/2$. Этот факт о гиперболических секторах дает $\emph{геометрическое}$ определение гиперболического синуса и косинусные функции. Гиперболические функции синуса и косинуса удовлетворяют правилам сложения, которые поразительно похожи на аналогичные формулы для синуса и косинуса. \начать{выравнивать*} \cosh (s+t) &= \cosh s \cosh t + \sinh s \sinh t \\ \sinh (s+t) &= \sinh s \cosh t + \sinh s \sinh t \конец{выравнивание*} Мы докажем эти формулы в предположении, что $s$ и $t$ положительны, хотя на самом деле они справедливо для всех действительных значений $s$ и $t$. \section{Доказательство} Пусть $s$ и $t$ — положительные действительные числа. 2=1$$ и сохраняет площади, поскольку $\det T = 1$. Пусть $A$ — гиперболический сектор, ограниченный дугой из $(1, 0)$ в $(\cosh s, \sinh s)$, и пусть $B$ — гиперболический сектор, ограниченный дугой из $(1, 0)$ в $(\cosh t, \sinh t)$. Обратите внимание, что $A$ имеет площадь $s/2$, а $B$ имеет площадь $t/2$. Образ $A’ := T(A)$ является гиперболическим сектором, так как $T$ сохраняет правую ветвь единичной гиперболы; и имеет площадь $s/2$, поскольку $T$ сохраняет площади. $A’$ ограничен дугой из $T(1,0) = (\cosh t, \sinh t)$ к $$T(\ch s, \sinh s) = (\ch s \ch t + \sinh s \sinh t,\ \sinh s \ch t + \ch s \sinh t).$$ Теперь $A’ \cup B$ — это гиперболический сектор, ограниченный дугой из $(1, 0)$ в $$(\cosh s \cosh t + \sinh s \sinh t,\ \sinh s \cosh t + \cosh s \sinh t).$$ Так как площадь $A’\cup B$ равна $(s+t)/2$, верхняя конечная точка может быть выражена как $$(\сп (s+t),\ \sinh (s+t)).$$ Поэтому, $$\cosh (s+t) = \ch s \ch t + \sinh s \sinh t$$ и $$\sinh (s+t) = \sinh s \cosh t + \cosh s \sinh t.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *