Калькулятор гиперболических функций

Мгновенно вычисляйте sinh, cosh, tanh, csch, sech и coth для любого вещественного x с точными результатами.

Расчёт всех шести гиперболических функций
Введите одно вещественное число для расчёта основных гиперболических функций и их обратных величин.

О гиперболических функциях

Гиперболические функции — семейство математических функций, построенных на экспоненциальном росте и убывании. По обозначениям и многим тождествам они похожи на обычные тригонометрические функции, но описывают гиперболу, а не окружность. Гиперболический синус sinh(x) равен разности e в степени x и e в степени минус x, делённой на два. Гиперболический косинус cosh(x) равен их сумме, делённой на два. Их отношение — гиперболический тангенс tanh(x). Три функции, связанные с обратными величинами, дополняют обычный набор до шести. Гиперболический косеканс csch(x) равен единице, делённой на sinh(x), гиперболический секанс sech(x) — единице, делённой на cosh(x), а гиперболический котангенс coth(x) — cosh(x), делённому на sinh(x). Поскольку sinh(0) равен нулю, csch(0) и coth(0) не определены. Cosh(x) всегда положителен для вещественного x, поэтому sech(x) определён при любом вещественном аргументе. Калькулятор отмечает неопределённые случаи вместо вывода бесконечности или вводящего в заблуждение числа. Гиперболические функции естественно возникают, когда дифференциальное уравнение связывает величину с её второй производной. Гибкий подвешенный трос образует цепную линию, описываемую cosh, а не параболу. Эти функции также применяются в специальной теории относительности, электрических линиях передачи, теплообмене, течении жидкостей, минимальных поверхностях и некоторых распределениях вероятностей. Инженерам и учёным часто нужны несколько связанных значений сразу, поэтому калькулятор выводит всё семейство по одному аргументу. Несколько тождеств и свойств помогают проверить результаты. Квадрат cosh(x) минус квадрат sinh(x) всегда равен единице. Tanh(x) стремится к единице при росте x в положительном направлении и к минус единице при уходе в отрицательном, но не достигает этих пределов при конечном вещественном аргументе. Sinh — нечётная функция: смена знака x меняет знак результата. Cosh и sech чётные, поэтому при смене знака x их значения сохраняются. Аргумент x безразмерен. Если физическая формула начинается с измеряемой величины, её обычно умножают или делят на константы, чтобы получить безразмерный аргумент. Результаты вычисляются стандартными экспоненциальными функциями браузера двойной точности и округляются до восьми знаков после запятой для удобства чтения. Очень большие модули могут превышать конечный числовой диапазон, тогда как обычные математические и инженерные значения дают устойчивые результаты.

Примеры гиперболических функций

Аргумент xВыбранные результатыПояснение
0sinh = 0, cosh = 1, tanh = 0Функции csch и coth не определены, поскольку sinh равен нулю.
1sinh ≈ 1.1752, cosh ≈ 1.5431, tanh ≈ 0.7616Стандартная опорная точка для сравнения определений и тождеств.
-1sinh ≈ -1.1752, cosh ≈ 1.5431, tanh ≈ -0.7616Показывает нечётность sinh и tanh и чётность cosh.

Как пользоваться калькулятором гиперболических функций

  1. Введите любое конечное вещественное число в поле «Значение x».
  2. Нажмите «Вычислить функции», чтобы рассчитать все шесть сразу.
  3. Посмотрите основные значения sinh, cosh и tanh в панели результатов.
  4. Проверьте значения csch, sech и coth, обращая внимание на неопределённые результаты.

Частые вопросы о гиперболических функциях

Гиперболические функции — это то же, что тригонометрические?

Нет, хотя обозначения и тождества похожи. Тригонометрические функции связаны с единичной окружностью, а гиперболические — с единичной гиперболой и экспонентами.

Почему cosh(0) равен 1?

В нуле и e в степени ноль, и e в степени минус ноль равны единице. Поэтому их сумма, делённая на два, равна единице.

Почему csch(0) и coth(0) не определены?

Оба определения содержат деление на sinh(0), равный нулю. Деление на ноль не имеет конечного вещественного значения, поэтому калькулятор отмечает результат как неопределённый.

Каково основное тождество для sinh и cosh?

Квадрат cosh минус квадрат sinh равен единице для любого вещественного x. Это аналог кругового тождества для синуса и косинуса, но с вычитанием вместо сложения.

Где гиперболический косинус применяется на практике?

Свободно висящий однородный трос образует цепную линию, описываемую масштабированным гиперболическим косинусом. Cosh также встречается в дифференциальных уравнениях волн, тепла, электрических систем и теории относительности.