5 svar
197 visningar
Twoface är nöjd med hjälpen
Twoface 36 – Fd. Medlem
Postad: 27 feb 2019 12:41

Intuition för hyperbolisk funktioner

Hej,

Hur får jag intuition för hyperboliska funktioner?

Hittills har jag endast stött på dom i analysen, därifrån hanterar jag de endast som, i någon mening, trigonometriska funktioner d v s alla derivator,primitiva funktioner och identiteter är detsamma. Är det korrekt eller vart skiljer de sig åt och vad bör jag ha koll på?

Finns det någon känd relation med trigonometriska funktionerna som enkelt kan memoreras för att härleda dessa vid behov?

//TF

SeriousCephalopod 2694
Postad: 27 feb 2019 12:51 Redigerad: 27 feb 2019 12:52

cosx=eix+e-ix2\cos x = \cfrac{e^{ix} + e^{-ix}}{2}

sinx=eix-e-ix2i \sin x = \cfrac{e^{ix} - e^{-ix}}{2i}

och

coshx=ex+e-x2\cosh x = \cfrac{e^x + e^{-x}}{2}

sinhx=ex-e-x2\sinh x = \cfrac{e^x - e^{-x}}{2}

Förhoppningsvis ser du skillnad och likheter och varför de får liknande relationer till varandra. Glömmer jag bort hur trigonometriska eller hyperboliska funktioner fungerar så drar jag bara upp dessa och deriverar exponentialfunktioner. 

Twoface 36 – Fd. Medlem
Postad: 27 feb 2019 13:18

Finns det någon regel utanför komplexanalys? (Jag har inte kommit dit än)

SeriousCephalopod 2694
Postad: 27 feb 2019 13:43 Redigerad: 27 feb 2019 13:43

Krävs inte komplex analys per se utan de första två relationerna för cosinus och sinus är direkta följder av Eulers formel som man lärde sig i slutet av gymnasiet

eix=cosx+isinxe^{ix} = \cos x + i \sin x

e-ix=cosx-isinxe^{-ix} = \cos x - i \sin x

https://en.wikipedia.org/wiki/Euler%27s_formula#Relationship_to_trigonometry

och derivatan 

(eix)=ieix(e^{ix}) = i e^{ix}

är både naturlig och ganska enkel att härleda om man skulle vilja. 


Sedan finns det en massa andra relationer (de flesta av vilka dyker upp om man googlar nyckelorden) men de ovan skulle jag säga är de som är mest kraftfulla i relation till vad man kan härleda från dem i proportion till hur svåra de är att memorera. 

Den andra som kommer på rak arm är att trigonometriska funktioner är lösningar till differentialekvationen

y''+y=0y'' + y = 0

medan de hyperboliska är till

y''-y=0y'' - y = 0

Dvs idén att trigonometriska efter två deriveringar blir sig (-1)*sig själva medan de hyperboliska blir sig själva efter två deriveringar. 

Twoface 36 – Fd. Medlem
Postad: 27 feb 2019 13:47

Wow - tack!

AlvinB 4014
Postad: 27 feb 2019 15:59

Det kan även vara intressant att veta att på samma sätt som de trigonometriska funktionerna parametriserar en cirkel:

(cos(t),sin(t))(\cos(t),\sin(t))

parametriserar de hyperboliska trigfunktionerna en (halv) hyperbel:

(cosh(t),sinh(t))(\cosh(t),\sinh(t))

Det är nämligen detta som har gett de hyperboliska trigfunktionerna deras namn.

Svara Avbryt
Close