المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9764 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016

Hyperbolic Functions  
  
2815   11:36 صباحاً   date: 3-6-2019
Author : Abramowitz, M. and Stegun, I. A.
Book or Source : "Hyperbolic Functions." §4.5 in Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York: Dover
Page and Part : ...


Read More
Date: 26-9-2019 1590
Date: 17-9-2019 1213
Date: 20-7-2019 1375

Hyperbolic Functions

The hyperbolic functions sinhzcoshztanhzcschzsechzcothz (hyperbolic sine, hyperbolic cosine, hyperbolic tangent, hyperbolic cosecant, hyperbolic secant, and hyperbolic cotangent) are analogs of the circular functions, defined by removing is appearing in the complex exponentials. For example,

 

 cosz=1/2(e^(iz)+e^(-iz)),

(1)

so

 coshz=1/2(e^z+e^(-z)).

(2)

Note that alternate notations are sometimes used, as summarized in the following table.

f(x) alternate notations
coshz chz (Gradshteyn and Ryzhik 2000, p. xxvii)
cothz cthz (Gradshteyn and Ryzhik 2000, p. xxvii)
sinhz shz (Gradshteyn and Ryzhik 2000, p. xxvii)
tanhz thz (Gradshteyn and Ryzhik 2000, p. xxvii)

The hyperbolic functions share many properties with the corresponding circular functions. In fact, just as the circle can be represented parametrically by

x = acost

(3)

y = asint,

(4)

a rectangular hyperbola (or, more specifically, its right branch) can be analogously represented by

x = acosht

(5)

y = asinht,

(6)

where cosht is the hyperbolic cosine and sinht is the hyperbolic sine.

The hyperbolic functions arise in many problems of mathematics and mathematical physics in which integrals involving sqrt(1+x^2) arise (whereas the circular functions involve sqrt(1-x^2)). For instance, the hyperbolic sine arises in the gravitational potential of a cylinder and the calculation of the Roche limit. The hyperbolic cosine function is the shape of a hanging cable (the so-called catenary). The hyperbolic tangent arises in the calculation of and rapidity of special relativity. All three appear in the Schwarzschild metric using external isotropic Kruskal coordinates in general relativity. The hyperbolic secant arises in the profile of a laminar jet. The hyperbolic cotangent arises in the Langevin function for magnetic polarization.

The hyperbolic functions are defined by

sinhz = (e^z-e^(-z))/2

(7)

= -sinh(-z)

(8)

coshz = (e^z+e^(-z))/2

(9)

= cosh(-z)

(10)

tanhz = (e^z-e^(-z))/(e^z+e^(-z))

(11)

= (e^(2z)-1)/(e^(2z)+1)

(12)

cschz = 2/(e^z-e^(-z))

(13)

sechz = 2/(e^z+e^(-z))

(14)

cothz = (e^z+e^(-z))/(e^z-e^(-z))

(15)

= (e^(2z)+1)/(e^(2z)-1).

(16)

For arguments multiplied by i,

 sinh(iz)=isinz

(17)

 cosh(iz)=cosz.

(18)

The hyperbolic functions satisfy many identities analogous to the trigonometric identities (which can be inferred using Osborn's rule) such as

cosh^2x-sinh^2x = 1

(19)

coshx+sinhx = e^x

(20)

coshx-sinhx = e^(-x).

(21)

See also Beyer (1987, p. 168).

Some half-angle formulas are

tanh(z/2) = (sinhx+isiny)/(coshx+cosy)

(22)

coth(z/2) = (sinhx-isiny)/(coshx-cosy),

(23)

where z=x+iy.

Some double-angle formulas are

sinh(2z) = 2sinhzcoshz

(24)

cosh(2z) = 2cosh^2z-1

(25)

= 1+2sinh^2z.

(26)

Identities for complex arguments include

sinh(x+iy) = sinhxcosy+icoshxsiny

(27)

cosh(x+iy) = coshxcosy+isinhxsiny.

(28)

The absolute squares for complex arguments are

|sinh(z)|^2 = sinh^2x+sin^2y

(29)

|cosh(z)|^2 = sinh^2x+cos^2y.

(30)


REFERENCES:

Abramowitz, M. and Stegun, I. A. (Eds.). "Hyperbolic Functions." §4.5 in Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York: Dover, pp. 83-86, 1972.

Anderson, J. W. "Trigonometry in the Hyperbolic Plane." §5.7 in Hyperbolic Geometry. New York: Springer-Verlag, pp. 146-151, 1999.

Beyer, W. H. "Hyperbolic Function." CRC Standard Mathematical Tables, 28th ed. Boca Raton, FL: CRC Press, pp. 168-186 and 219, 1987.

Coxeter, H. S. M. and Greitzer, S. L. Geometry Revisited. Washington, DC: Math. Assoc. Amer., pp. 126-131, 1967.

Harris, J. W. and Stocker, H. "Hyperbolic Functions." Handbook of Mathematics and Computational Science. New York: Springer-Verlag, pp. 245-262, 1998.

Jeffrey, A. "Hyperbolic Identities." §2.5 in Handbook of Mathematical Formulas and Integrals, 2nd ed. Orlando, FL: Academic Press, pp. 117-122, 2000.

Yates, R. C. "Hyperbolic Functions." A Handbook on Curves and Their Properties. Ann Arbor, MI: J. W. Edwards, pp. 113-118, 1952.

Zwillinger, D. (Ed.). "Hyperbolic Functions." §6.7 in CRC Standard Mathematical Tables and Formulae. Boca Raton, FL: CRC Press, pp. 476-481 1995.




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.