今天是:2025年7月13日 星期日
1.2.22 双曲函数

  下面再介绍在工程技术上常用到的一类函数及其反函数。

  常用到的双曲函数主要有:

  双曲正弦

  双曲余弦

  双曲正切

  从定义可见,双曲函数是指由指数函数生成的初等函数,这三个双曲函数的简单性态如下:

  双曲正弦定义域值域;是单调增加奇函数,其图形通过原点且关于原点对称。当的绝对值很大时,它的图形在第一象限内接近曲线;在第三象限内接近于曲线(见图1)

图1动画

  双曲余弦:定义域为,值域为;是偶函数,在内单调减少,在内单调增加。当的绝对值很大时,它的图形在第一象限内接近曲线;在第二象限内接近于曲线(见图1)

  双曲正切:定义域为,值域为;是单调增加的奇函数,其图形夹在水平直线之间。当的绝对值很大时,它的图形在第一象限内接近直线;在第三象限内接近于曲线(见图2)

图2 动画

  类似于三角恒等式三角函数的和差积互化公式,利用双曲函数的定义,可以证明下例四个常用恒等式:

 ;                   (1)

 ;                   (2)

 ;                   (3)

 ;                   (4)

我们来证明第一个等式,其余三个读者可自己证明。由定义,得

此外,由以上几个恒等式可以异出其它一些恒等式,例如:

  在式(4)中,令,并注意到,则有

 ;                                       (5)

  在式(1)中,令,则有

                                           (6)

  在式(3)中,令,则有

                                      (7)

  上述等式与三角函数的相关恒等式与互化公式类似,但也要注意它们之间存在的差异性

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