雙曲函數計算器

輸入任意實數x,即時精確計算sinh、cosh、tanh、csch、sech與coth。

計算全部六種雙曲函數
輸入一個實數,計算基本雙曲函數及其倒數函數。

關於雙曲函數

雙曲函數是一組由指數成長與衰減構成的數學函數。它們在記號及許多恆等式上類似一般三角函數,但描述的是雙曲線而不是圓。雙曲正弦記為sinh(x),等於e的x次方與e的負x次方之差除以二。雙曲餘弦cosh(x)等於兩者之和除以二。它們的比值就是雙曲正切tanh(x)。 另外三種倒數函數組成常見的六函數體系。雙曲餘割csch(x)是sinh(x)的倒數,雙曲正割sech(x)是cosh(x)的倒數,雙曲餘切coth(x)則是cosh(x)除以sinh(x)。因為sinh(0)為零,csch(0)與coth(0)未定義。對實數x而言,cosh(x)恆為正,因此sech(x)對所有實數輸入皆有定義。計算器會標示未定義情形,而非顯示無限大或容易誤解的數字。 當微分方程將某個量與其二階導數連結時,雙曲函數就會自然出現。柔性纜索懸掛形成的曲線是由cosh描述的懸鏈線,而非拋物線。這些函數也用於狹義相對論、電力傳輸線、熱傳、流體流動、極小曲面及某些機率分布的建模。工程師與科學家常需同時取得數個相關值,因此本計算器只需一次輸入便顯示整個函數族。 幾個恆等式與性質可協助核對結果。cosh(x)平方減去sinh(x)平方恆等於一。x向正方向增大時,tanh(x)趨近一;x向負方向減小時,它趨近負一,但有限實數輸入永遠不會達到這兩個極限。sinh是奇函數,改變x的正負號會改變輸出的正負號。cosh與sech是偶函數,因此x變號時其值不變。 輸入x沒有量綱。若物理公式從測量量出發,通常需將其乘以或除以常數,讓函數接收無因次引數。結果使用瀏覽器標準的雙精度指數函數計算,並四捨五入至小數點後八位以方便閱讀。絕對值極大的輸入可能超出有限數值範圍,一般數學與工程輸入則能產生穩定結果。

雙曲函數範例

輸入x部分結果說明
0sinh = 0, cosh = 1, tanh = 0因為sinh為零,倒數函數csch與coth未定義。
1sinh ≈ 1.1752, cosh ≈ 1.5431, tanh ≈ 0.7616比較定義與恆等式的標準參考點。
-1sinh ≈ -1.1752, cosh ≈ 1.5431, tanh ≈ -0.7616呈現sinh與tanh為奇函數,而cosh為偶函數。

如何使用雙曲函數計算器

  1. 在「x的值」欄位輸入任意有限實數。
  2. 選取「計算函數值」,一次計算全部六種函數。
  3. 在結果面板查看基本函數sinh、cosh與tanh的值。
  4. 查看倒數函數csch、sech與coth的值,並留意未定義結果。

雙曲函數常見問題

雙曲函數和三角函數相同嗎?

不同,雖然記號與恆等式相似。三角函數與單位圓相關,雙曲函數則與單位雙曲線及指數函數相關。

為什麼cosh(0)等於1?

在零點,e的零次方與e的負零次方皆等於一,所以兩者之和除以二等於一。

為什麼csch(0)與coth(0)未定義?

兩者的定義都要除以sinh(0),而其值為零。除以零沒有有限實數值,所以計算器將這些結果標示為未定義。

sinh與cosh的關鍵恆等式是什麼?

對每個實數x,cosh平方減去sinh平方都等於一。它類似正弦與餘弦的圓函數恆等式,但使用減法而非加法。

雙曲餘弦在生活中有什麼用途?

自由懸掛的均勻纜索形成懸鏈線,可用縮放後的雙曲餘弦描述。cosh也出現在波動、熱傳、電氣系統與相對論的微分方程中。