As funcións hiperbólicas son unhas funcións con definicións baseadas na función exponencial, ligada mediante operacións racionais e son análogas ás funcións trigonométricas.Cálculo de Granville Estas son: dereita|miniatura|300x300px|Curvas das funcións hiperbólicas sinh, cosh e tanh dereita|miniatura|300x300px|Curvas das funcións hiperbólicas csch, sech e coth O seno hiperbólico

O coseno hiperbólico

A tanxente hiperbólica

e outras derivadas:

(cotanxente hiperbólica)

(secante hiperbólica)

(cosecante hiperbólica)

Relación entre funcións hiperbólicas e funcións circulares As funcións trigonométricas e poden ser as coordenadas cartesianas dun punto P sobre a circunferencia unitaria centrada na orixe, onde t é o ángulo, medido en radiáns, comprendido entre o semieixe positivo X, e o segmento OP, segundo as seguintes igualdades:

Tamén pode interpretarse o parámetro t como a lonxitude do arco de circunferencia unitaria comprendido entre o punto e o punto P, ou como o dobre da área do sector circular determinado polo semieixe positivo X, o segmento OP e a circunferencia unitaria. dereita|miniatura|300x300px|Animación da representación do seno hiperbólico. De modo análogo, pódense definir as funcións hiperbólicas, como as coordenadas cartesianas dun punto P da hipérbole equilátera, centrada na orixe, cuxa ecuación é

onde t é o dobre da área da rexión comprendida entre o semieixe positivo X, e o segmento OP e a hipérbole, segundo as seguintes igualdades:

Con todo, tamén pode demostrarse que é válida a seguinte descrición da hipérbole:

dado que

De modo que o coseno hiperbólico e o seno hiperbólico admiten unha representación en termos de funcións exponenciais de variable real:

Relacións trigonométricas con argumentos complexos

As funcións hiperbólicas tamén se poden deducir das función trigonométricas con argumentos complexos:

Seno Hiperbólico: Coseno Hiperbólico: Tanxente Hiperbólica: Cotanxente Hiperbólica: Secante Hiperbólica: Cosecante Hiperbólica: onde é a unidade imaxinaria con .

As definicións anteriores están relacionadas coas definicións exponenciais vía Fórmula de Euler

Relacións Ecuación fundamental

Duplicación do argumento Téñense as seguintes fórmulas moi semellantes ás súas correspondentes trigonométricas

o que leva á seguinte relación:

e por outra banda

que leva a:

tense estoutra relación

que permite ter

Derivación e integración

Ademais a integración ao ser a operación inversa da derivación é trivial neste caso.

A derivada de está dada por e a derivada de é . O gráfico da función denomínase catenaria.

Inversas das funcións hiperbólicas e as súas derivadas

As funcións inversas das funcións hiperbólicas e as súas derivadas son:

Series de Taylor As series de Taylor das funcións inversas das funcións hiperbólicas veñen dadas por:

Relación coa función exponencial Da relación do coseno e o seno hiperbólico pódense derivar as seguintes relacións:

e

Estas expresións son análogas ás que están en termos de senos e cosenos, baseadas na fórmula de Euler, como suma de exponenciais complexas.

Notas

Véxase tamén

Outros artigos Trigonometría Funcións trigonométricas Logaritmo neperiano Número e Hipérbole

hiperbolica