Калькулятор гиперболических функций

Калькулятор считает гиперболические синус, косинус, тангенс и котангенс числа и обратные гиперболические функции (ареасинус, ареакосинус, ареатангенс) с проверкой области определения. Для студентов технических специальностей.

Данные для расчёта

Результат

Введите данные и нажмите "Рассчитать".

-

Заполните поля выше

Гиперболический косинус
-
Гиперболический тангенс
-
Гиперболический котангенс
-
Ареасинус
-
Ареакосинус (аргумент >= 1)
-
Ареатангенс (модуль аргумента меньше 1)
-

Часть значений появится, когда заполните остальные поля.

Заказать калькулятор под ваш сайт

Описание

Гиперболические функции встречаются в математическом анализе, дифференциальных уравнениях, в расчёте провисания проводов и тросов (цепная линия), в теории длинных линий.

Как ввести аргумент. Любое действительное число.

Как читать результат.

  • sh, ch, th, cth - гиперболические синус, косинус, тангенс и котангенс.
  • Ареасинус - определён при любом аргументе.
  • Ареакосинус - только при аргументе >= 1.
  • Ареатангенс - только при модуле аргумента меньше 1.

Если аргумент вне области определения функции, в её поле будет ошибка - остальные значения считаются.

Как проверить. ch^2 - sh^2 = 1 при любом аргументе.

Типичные ошибки.

  • Путают sh с sin: гиперболический синус не ограничен и растёт как exp(Аргумент) / 2.
  • Ищут ареакосинус от 0,5 - он определён только при аргументе >= 1.

Как считается

Определения и формулы обратных гиперболических функций (Бронштейн И. Н., Семендяев К. А., "Справочник по математике", раздел "Гиперболические функции"). Здесь exp - число е в степени аргумента, ln - натуральный логарифм.

sh = (exp(Аргумент) - exp(-Аргумент)) / 2
ch = (exp(Аргумент) + exp(-Аргумент)) / 2
th = sh / ch, cth = ch / sh
Ареасинус = ln(Аргумент + корень(Аргумент^2 + 1))
Ареакосинус = ln(Аргумент + корень(Аргумент^2 - 1)), Аргумент >= 1
Ареатангенс = 1/2 * ln((1 + Аргумент) / (1 - Аргумент)), модуль Аргумента меньше 1
ch^2 - sh^2 = 1

Точность. Все значения - 8 знаков после запятой.

Когда ответа нет. cth от 0 - деление на ноль (sh 0 = 0). Ареакосинус при аргументе меньше 1 - ошибка области определения. Ареатангенс от 1 - деление на ноль; при модуле аргумента больше 1 ареатангенс не определён.

Примеры.

Аргумент 1: sh = 1,17520119, ch = 1,54308063, th = 0,76159416
 cth = 1,31303529, ареасинус = ln(1 + корень(2)) = 0,88137359, ареакосинус = 0
 проверка: 2,381098 - 1,381098 = 1
Аргумент 0,5: sh = 0,52109531, ареатангенс = 1/2 ln 3 = 0,54930614
Аргумент 0: sh = 0, ch = 1, th = 0, ареасинус = 0, ареатангенс = 0

Пример расчёта

Аргумент
1
sh x = (e^x - e^-x)/2
1,17520119
ch x = (e^x + e^-x)/2
1,54308063
th x = sh x / ch x
0,76159416
cth x = ch x / sh x
1,31303529
arsh x = ln(x + корень(x^2 + 1))
0,88137359
arch x = ln(x + корень(x^2 - 1)), x >= 1
0,00000000

Числа взяты из контрольного примера калькулятора - на них он проверяется тестами.

Частые вопросы

Что такое гиперболический синус?
sh = (exp(Аргумент) - exp(-Аргумент)) / 2, где exp - число е в степени аргумента. Например, sh 1 примерно 1,1752.
Чему равен ch 0?
1: ch 0 = (1 + 1) / 2.
Почему не считается cth 0?
cth = ch / sh, а sh 0 = 0 - деление на ноль.
При каких значениях определён ареакосинус?
При аргументе >= 1: ареакосинус = ln(Аргумент + корень(Аргумент^2 - 1)).
Какое основное тождество гиперболических функций?
ch^2 - sh^2 = 1 - аналог тождества sin^2 + cos^2 = 1.

Источники

Комментарии (0)

Комментариев пока нет.

Оставить комментарий

Комментарий появится после проверки