The Chemistry Maths Book, Second Edition

(Grace) #1

88 Chapter 3Transcendental functions


The hyperbolic cosine and sine are defined in terms of the exponential function as


(3.47)


(read as ‘cosh’ and ‘shine’). Their graphs are shown in Figure 3.22.


Both the notation and the properties of the hyperbolic functions parallel those of


the trigonometric (circular) functions; for example,


cosh


2

x 1 − 1 sinh


2

x 1 = 11


sinh(x 1 ± 1 y) 1 = 1 sinh 1 x 1 cosh 1 y 1 ± 1 cosh 1 x 1 sinh 1 y (3.48)


cosh(x 1 ± 1 y) 1 = 1 cosh 1 x 1 cosh 1 y 1 ± 1 sinh 1 x 1 sinh 1 y


The functions are called ‘hyperbolic’ because, ifx 1 = 1 a 1 cosh 1 tandy 1 = 1 asinh 1 tare the


coordinates of a point, where tis a parameter, then by the first equation (3.48),


x


2

1 − 1 y


2

1 = 1 a


2

and this is the equation of a hyperbola.


The inverse hyperbolic functions


The inverse hyperbolic functions are defined in the same way as the inverse


trigonometric functions; for example, ifx 1 = 1 cosh 1 ytheny 1 = 1 cosh


− 1

x. These functions


can be expressed in terms of the logarithmic function:


(3.49)


cosh ln ( )


sinh ln












=±− ≥


=+


12

12

xxx 11 x


xxx++


=















<











1


1


2


1


1


1


1

tanh x ln (| |


x


x


x ))


coshxeesinhxee


xx xx

=+, =−
















1


2


1


2


e


x

e


−x

O


co shx


........

..........

.....

.....

.......

...

....

...

....

.

.....

.

..

.....

..

....

.

.

....

..

..

...

..

..

...

..

..

...

..

..

..

...

...

...

.

..

...

..

...

...

.

..

..

...

..

...

..

........

..........

.....

.....

.......

...

....

...

....

.

.....

.

..

.....

..

....

.

.

....

..

..

...

..

..

...

..

..

...

..

..

..

...

...

...

.

..

...

..

...

...

.

..

..

...

..

...

..

......

......

.....

......

.....

......

......

......

.....

......

......

......

......

......

......

.......

......

......

.......

......

.......

.......

.......

.......

........

........

........

.........

..........

..........

.............

..............

....................

.........................

......

......

.....

......

.....

......

......

......

.....

......

......

......

......

......

.......

......

......

.......

......

......

........

......

.......

........

.......

........

.........

........

..........

...........

............

..............

........................

.....................

e


x

−e


−x

O


sinhx


..............

.......

.....

....

.....

....

...

.....

..

...

....

....

...

....

...

..

....

.

...

...

.

...

....

...

...

.

..

...

..

.

...

...

...

..

..

.

...

...

.........
........
......
.....
.......
..
.....
...
....
.
.....
.
...
....

...
...
.
.
....
..

..
...
..

..
....
.

..
...
..

.
...
...

...
...
.

..
...
..

...
...
.

.

......

......

.....

.....

......

......

.....

......

......

.....

......

......

.....

.......

.....

......

......

......

......

......

......

......

.......

......

......

.......

.......

......

.......

.......

.......

.......

.......

.......

........

.......

........

........

........

........

........

........

........

.........

........

.........

....

.

.....

......

.....

......

......

.....

.....

......

......

.....

.......

.....

......

......

......

.....

.......

.....

......

.......

......

......

......

.......

......

.......

......

......

........

......

.......

........

......

.......

........

........

.......

........

........

........

........

........

........

.........

.........

........

.....

Figure 3.22

Free download pdf