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雙曲正切函數
鎖定
雙曲正切函數(hyperbolic tangent function)是雙曲函數的一種。雙曲正切函數在數學語言上一般寫作tanh,也可簡寫成th。與三角函數一樣,雙曲函數也分為雙曲正弦、雙曲餘弦、雙曲正切、雙曲餘切、雙曲正割、雙曲餘割6種,雙曲正切函數便是其中之一。
與正切函數類似,雙曲正切函數在計算上等於雙曲正弦與雙曲餘弦的比值,即tanh(x)=sinh(x)/cosh(x)。
- 中文名
- 雙曲正切函數
- 外文名
- hyperbolic tangent function, tanh
- 縮 寫
- th
雙曲正切函數定義
雙曲正切函數運算
導數
雙曲正切的導數是雙曲餘弦的平方的倒數,即:
積分
泰勒展開
反函數
函數的定義域為開區間(-1,1),它在開區間(-1,1)內是單調增加的奇函數,圖形關於原點對稱。
與其他雙曲函數的關係
除了雙曲正切函數的定義式外,雙曲正切函數還有以下式子。
1、和角公式:
2、差角公式:
(和角公式的推導)
3、二倍角公式:
(和角公式的推導)
4、恆等式:
雙曲正切函數性質
雙曲正切函數有界性
即雙曲正切函數的值域是(-1,1)。
證明:
當
時,由於
,則
。
當
時,由於
,則
。
雙曲正切函數奇偶性
下面是證明:首先明確雙曲正切函數的定義域是
。
而
得出
,則證明出雙曲正切函數為奇函數。
雙曲正切函數週期性
雙曲正切函數單調性
證明如下:
對雙曲正切函數求導。
而
雙曲正切函數凹凸性
根據定理:設f(x)在[a,b]上連續,在(a,b)內具有一階和二階導數,那麼
(1)若在(a,b)內
,則f(x)在[a,b]上的圖形是凹的。
(2)若在(a,b)內
,則f(x)在[a,b]上的圖形是凸的。
則給雙曲餘弦函數二次求導,得
而雙曲餘弦函數恆大於0,而雙曲正弦函數在x<0時,它的值小於0,x>0時,它的值大於0,即得出上述結論。