쌍곡함수 계산기
임의의 실수 x에 대해 sinh, cosh, tanh, csch, sech, coth를 즉시 정밀하게 계산하세요.
여섯 쌍곡함수 한 번에 계산
실수 하나를 입력해 기본 쌍곡함수와 역수 함수를 계산하세요.
쌍곡함수란
쌍곡함수는 지수적 증가와 감소로 구성되는 수학 함수군입니다. 표기와 여러 항등식이 일반 삼각함수와 비슷하지만 원이 아닌 쌍곡선을 나타냅니다. 쌍곡사인 sinh(x)는 e의 x제곱에서 e의 음의 x제곱을 뺀 뒤 둘로 나눈 값입니다. 쌍곡코사인 cosh(x)는 두 값의 합을 둘로 나눈 값이고, 이들의 비가 쌍곡탄젠트 tanh(x)입니다.
세 역수 함수를 더하면 일반적인 여섯 함수가 완성됩니다. 쌍곡코시컨트 csch(x)는 sinh(x)의 역수, 쌍곡시컨트 sech(x)는 cosh(x)의 역수, 쌍곡코탄젠트 coth(x)는 cosh(x)를 sinh(x)로 나눈 값입니다. sinh(0)이 영이므로 csch(0)과 coth(0)은 정의되지 않습니다. 실수 x에서 cosh(x)는 항상 양수이므로 sech(x)는 모든 실수 입력에서 정의됩니다. 계산기는 무한대나 오해를 부를 수치 대신 정의되지 않는 경우를 명확히 표시합니다.
쌍곡함수는 미분방정식에서 어떤 양과 그 이계도함수가 연결될 때 자연스럽게 나타납니다. 유연한 케이블을 매달았을 때의 모양은 포물선이 아니라 cosh로 설명되는 현수선입니다. 특수 상대성 이론, 전기 전송선, 열전달, 유체 흐름, 극소곡면과 일부 확률분포의 모델링에도 쓰입니다. 엔지니어와 과학자는 관련 값 여러 개가 동시에 필요한 경우가 많아 이 계산기는 하나의 입력으로 함수군 전체를 보여 줍니다.
몇 가지 항등식과 성질로 결과를 확인할 수 있습니다. cosh(x)의 제곱에서 sinh(x)의 제곱을 빼면 항상 일입니다. x가 양의 방향으로 커지면 tanh(x)는 일에, 음의 방향으로 커지면 음의 일에 가까워지지만 유한한 실수 입력에서는 어느 극한값에도 도달하지 않습니다. sinh는 홀함수이므로 x의 부호가 바뀌면 출력 부호도 바뀝니다. cosh와 sech는 짝함수이므로 x의 부호가 달라도 값이 같습니다.
입력 x는 무차원입니다. 물리 공식이 측정량에서 시작한다면 보통 상수를 곱하거나 나눠 함수에 무차원 인수가 들어가도록 합니다. 결과는 브라우저의 표준 배정밀도 지수함수로 계산하고 읽기 편하도록 소수점 아래 여덟 자리로 반올림합니다. 절댓값이 아주 크면 유한 수치 범위를 넘을 수 있지만 일반적인 수학 및 공학 입력에서는 안정적인 결과를 얻습니다.
쌍곡함수 예제
| 입력 x | 주요 결과 | 해석 |
|---|---|---|
| 0 | sinh = 0, cosh = 1, tanh = 0 | sinh가 영이므로 역수 함수 csch와 coth는 정의되지 않습니다. |
| 1 | sinh ≈ 1.1752, cosh ≈ 1.5431, tanh ≈ 0.7616 | 정의와 항등식을 비교하는 표준 기준점입니다. |
| -1 | sinh ≈ -1.1752, cosh ≈ 1.5431, tanh ≈ -0.7616 | sinh와 tanh는 홀함수이고 cosh는 짝함수임을 보여 줍니다. |
쌍곡함수 계산기 사용 방법
- x 값 입력란에 임의의 유한 실수를 입력하세요.
- 함수 계산을 눌러 여섯 함수를 함께 계산하세요.
- 결과 패널에서 기본 함수 sinh, cosh, tanh 값을 확인하세요.
- 역수 함수 csch, sech, coth 값을 확인하고 정의되지 않는 결과에 주의하세요.
쌍곡함수 자주 묻는 질문
쌍곡함수는 삼각함수와 같은가요?
아니요. 표기와 항등식은 비슷하지만 삼각함수는 단위원에, 쌍곡함수는 단위 쌍곡선과 지수함수에 관련됩니다.
cosh(0)은 왜 1인가요?
영에서는 e의 영제곱과 e의 음의 영제곱이 모두 일입니다. 따라서 합을 둘로 나누면 일입니다.
csch(0)과 coth(0)은 왜 정의되지 않나요?
두 정의 모두 영인 sinh(0)으로 나눕니다. 영으로 나눈 값은 유한한 실수가 아니므로 계산기는 정의되지 않음으로 표시합니다.
sinh와 cosh의 핵심 항등식은 무엇인가요?
모든 실수 x에서 cosh의 제곱에서 sinh의 제곱을 빼면 일입니다. 사인과 코사인의 원 관련 항등식과 비슷하지만 덧셈 대신 뺄셈을 사용합니다.
쌍곡코사인은 실생활에서 어디에 쓰이나요?
균일한 케이블을 자유롭게 매달면 크기를 조정한 쌍곡코사인으로 나타내는 현수선이 됩니다. cosh는 파동, 열, 전기 시스템, 상대성 이론의 미분방정식에도 등장합니다.