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264
参 双曲線関数
事項
p.254 の練習 149 (9) では, 関数y=
ex-e-x
exte-x
の3つを 双曲線関数といい, グラフはそれぞれ右下のようになる。
① sinhx=
y4
2
3
coshx=
tanhx=
[1] の証明
ALTIN
ex-e-*
2
ette*
2
ex-e-*
e* te*
(左辺)=
-
の導関数を求めた。 この関数を含めて、次
y=coshx
y=e² O
y=sinhx
y=
C
双曲線関数の逆関数
y=-e
A ASIG
YA
251
なお, sinh x をハイパボリック サイン,
coshx をハイパボリック・コサイン, tanhx をハイパボリック・タンジェントとよぶ。
高校数学において,これらの記号を直接使う場面はないが,双曲線関数を背景とした入
試問題はよく出題されるので,その性質を知っておくと便利である。一部を紹介しよう。
sinhx
D 691
[2] tanhx=
coshx
[1] cosh’x−sinhx=1
[3] (sinhx)'=coshx
1
cosh"x
それぞれ三角関数に似た関係式であることに注目したい。 例えば, [1] は次のようにし
て証明できる([2]~[5] もそれぞれ確認してみよう)。
#TERO [>x>I-# (x)\ (S)
0
[5] (tanhx)'=
(12(>1- 1>x>1-) (R = (@r+ (x)\\
[4] (coshx)'=sinhx
(e*+e-x)*(ex-e^*)? _ e2x+2+e-2-(e2x-2+ℓ^2)=1=(右辺)示せ。
4
4
373 08=(1)
1-54 3=88) $18-5
[1] から なぜ ①~③ が “双曲線関数” とよばれるかがわ
かるだろう。 なお, 三角関数は円関数ともよばれており,
COSx, sinx は単位円上の点の座標として定義されている。
一方, coshx, sinh x は, 直角双曲線上の点の座標として定大10
義されている。
また,基本例題 75では,双曲線x2-y2=1の媒介変数表
t2+1
t²-1
示x=-
y=
を導いたが,このte とおき換え
2t
2t
るとx=cosht, y = sinht となる。
YA
y=tanhx
x
A (cosht, sinht)
91-il (S)
1 C
DESI 4TH
x
✓x-y²=1
(日)広島市大
mil=(s) 20
SH
p.262 の EXERCISES 119 (2) では,導関数を求める際に, 関数 y=log(x+√x2+1) か
TRIJED
らx=
- (=sinhy) を導いた。 このことから, y=10g(x+√x2+1)とy=sinh x は
2
逆関数の関係になっていることがわかる。
22
基
①1 高次
①
(2)
2② 方法
[1
[2
③
y
2