大學微積分題講-反雙曲函數的微分

更新於 發佈於 閱讀時間約 2 分鐘

對於反雙曲函數的微分推導,方法並不僅僅侷限於一種方法,我們既可以先定義反雙曲函數的形式再進行微分。亦可以由反函數的微分方式來做微分。

我們以反雙曲正弦函數為例子,首先嘗試定義其表示的形式,這裡會使用到反函數的概念。

我們設定 y = arcsinh(x)x = sinh(y)

raw-image

如此,我們就定義了arcsinh(x)的自然對數表達式。

現在,我們可以很輕鬆地進行微分的動作,所以arcsinh(x)的導數結果如下所示:

raw-image

微分括號內的式子:

raw-image

帶回原式:

raw-image

分子通分:

raw-image

整個式子變為:

raw-image

所以最終結果就是:

raw-image

好,過程可能有點繁瑣,但其實一步一步慢慢做下來,也並不會太艱澀難懂。

這邊再示範arctanh(x)的自然對數形式定義與微分過程:

raw-image

最後,提供讀者arcsech(x)的自然對數形式定義,微分的推導就請讀者自行練習吧。

raw-image

另外,剩餘的反雙曲函數的對數形式皆透過類似的方法求得,這邊就不繼續寫下去了,讀者也不必去背。


接下來,我想以反雙曲餘弦函數為例子,示範直接利用反函數的定義推導其導數,以下示範:

首先,先觀察雙曲餘弦函數的大致示意圖形:

raw-image

利用水平線測試法,發現不是一對一,我們透過限制其定義域(Domain),讓其變為一對一函數,由於這些受限函數現在是一對一的,因此它們具有反函數:

raw-image

現在函數 cosh⁡(x)的值域(Range)是:

raw-image

所以它的反函數 arccosh⁡(x)定義域(Domain)是 x≥1

好,現在設定:

raw-image

使用反函數的微分定理,過程如下:

raw-image

所以最後:

raw-image

注意,在結果中,為了讓導中分母的根號存在,我們進一步要求 x>1。


最後的最後,下面提供反雙曲函數微分的公式整理表:

raw-image

以上就是反雙曲函數的微分講解,希望對讀者有幫助。


本頻道持續更新中(內容涵蓋前端程式設計入門、大學必備程式設計入門、電子系專業課程入門、數學微積分題解)如果身旁有相關科系的學生,不妨推薦一下喔~

相信這裡會是家教或線上課程之外,高中、大學生系統性綜合學習的好選擇。

最後感謝您的觀看!

留言
avatar-img
留言分享你的想法!
avatar-img
電資鼠 - 您的學習好夥伴
9會員
215內容數
在當今數位時代,電資領域人才需求爆發式成長,不論是前端網頁設計、嵌入式開發、人工智慧、物聯網還是軟硬體整合,這些技術都在改變世界。而掌握 C/C++、Python、數位邏輯、電路學與嵌入式開發等大學電資領域的課程,正是進入這個高薪、高需求產業的關鍵!
2025/04/04
本章節同樣介紹 Improper Integrals,此單元剩餘的部分仍然是考試中常出現的。
Thumbnail
2025/04/04
本章節同樣介紹 Improper Integrals,此單元剩餘的部分仍然是考試中常出現的。
Thumbnail
2025/04/04
Improper Integrals 是指上下限或函數本身有無窮或不連續點的定積分。它不能用一般積分方式直接處理,而是透過極限來定義。 本章節將會讓你輕鬆學會其概念與解題的推導方式。
Thumbnail
2025/04/04
Improper Integrals 是指上下限或函數本身有無窮或不連續點的定積分。它不能用一般積分方式直接處理,而是透過極限來定義。 本章節將會讓你輕鬆學會其概念與解題的推導方式。
Thumbnail
2025/04/04
本章節介紹"通過部分分數對有理函數進行積分",提供大量範例的逐步講解,以幫助讀者熟悉其概念與解題的方式。
Thumbnail
2025/04/04
本章節介紹"通過部分分數對有理函數進行積分",提供大量範例的逐步講解,以幫助讀者熟悉其概念與解題的方式。
Thumbnail
看更多
你可能也想看
Thumbnail
沙龍一直是創作與交流的重要空間,這次 vocus 全面改版了沙龍介面,就是為了讓好內容被好好看見! 你可以自由編排你的沙龍首頁版位,新版手機介面也讓每位訪客都能更快找到感興趣的內容、成為你的支持者。 改版完成後可以在社群媒體分享新版面,並標記 @vocus.official⁠ ♥️ ⁠
Thumbnail
沙龍一直是創作與交流的重要空間,這次 vocus 全面改版了沙龍介面,就是為了讓好內容被好好看見! 你可以自由編排你的沙龍首頁版位,新版手機介面也讓每位訪客都能更快找到感興趣的內容、成為你的支持者。 改版完成後可以在社群媒體分享新版面,並標記 @vocus.official⁠ ♥️ ⁠
Thumbnail
每年4月、5月都是最多稅要繳的月份,當然大部份的人都是有機會繳到「綜合所得稅」,只是相當相當多人還不知道,原來繳給政府的稅!可以透過一些有活動的銀行信用卡或電子支付來繳,從繳費中賺一點點小確幸!就是賺個1%~2%大家也是很開心的,因為你們把沒回饋變成有回饋,就是用卡的最高境界 所得稅線上申報
Thumbnail
每年4月、5月都是最多稅要繳的月份,當然大部份的人都是有機會繳到「綜合所得稅」,只是相當相當多人還不知道,原來繳給政府的稅!可以透過一些有活動的銀行信用卡或電子支付來繳,從繳費中賺一點點小確幸!就是賺個1%~2%大家也是很開心的,因為你們把沒回饋變成有回饋,就是用卡的最高境界 所得稅線上申報
Thumbnail
對於反雙曲函數的微分推導,方法並不僅僅侷限於一種方法,我們既可以先定義反雙曲函數的形式再進行微分。亦可以由反函數的微分方式來做微分。 透過本章的學習,你將能熟練掌握 反雙曲函數的定義表達式與微分技巧。
Thumbnail
對於反雙曲函數的微分推導,方法並不僅僅侷限於一種方法,我們既可以先定義反雙曲函數的形式再進行微分。亦可以由反函數的微分方式來做微分。 透過本章的學習,你將能熟練掌握 反雙曲函數的定義表達式與微分技巧。
Thumbnail
1.0 從函數到函算語法 1.2 函數概念小史 1.2.1 中譯的來源 1.2.2 一個速度問題 1.2.3 幾何的方法 1.2.4 微積分的記法 1.2.5 弦的振動 1.2.6 熱的傳導 1.2.7 十九世紀的尾聲 三 必須說一下波希米亞數學家/邏輯學家/哲學家/神學
Thumbnail
1.0 從函數到函算語法 1.2 函數概念小史 1.2.1 中譯的來源 1.2.2 一個速度問題 1.2.3 幾何的方法 1.2.4 微積分的記法 1.2.5 弦的振動 1.2.6 熱的傳導 1.2.7 十九世紀的尾聲 三 必須說一下波希米亞數學家/邏輯學家/哲學家/神學
Thumbnail
1.0 從函數到函算語法 1.2 函數概念小史 1.2.1 中譯的來源 1.2.2 一個速度問題 1.2.3 幾何的方法 1.2.4 微積分的記法 1.2.5 弦的振動 1.2.6 熱的傳導 1.2.7 十九世紀的尾聲 一 函數概念的發展不可能終結,踏入公元廿一世紀,數學
Thumbnail
1.0 從函數到函算語法 1.2 函數概念小史 1.2.1 中譯的來源 1.2.2 一個速度問題 1.2.3 幾何的方法 1.2.4 微積分的記法 1.2.5 弦的振動 1.2.6 熱的傳導 1.2.7 十九世紀的尾聲 一 函數概念的發展不可能終結,踏入公元廿一世紀,數學
Thumbnail
1.0 從函數到函算語法 1.2 函數概念小史 1.2.1 中譯的來源 1.2.2 一個速度問題 1.2.3 幾何的方法 1.2.4 微積分的記法 1.2.5弦的振動 1.2.6熱的傳導 二 傅立葉認為他的結果對任一函數皆有效,並將函數定義為 (FF) 在一般情況下,函數
Thumbnail
1.0 從函數到函算語法 1.2 函數概念小史 1.2.1 中譯的來源 1.2.2 一個速度問題 1.2.3 幾何的方法 1.2.4 微積分的記法 1.2.5弦的振動 1.2.6熱的傳導 二 傅立葉認為他的結果對任一函數皆有效,並將函數定義為 (FF) 在一般情況下,函數
Thumbnail
1.0 從函數到函算語法 1.2 函數概念小史 1.2.1 中譯的來源 1.2.2 一個速度問題 1.2.3 幾何的方法 1.2.4 微積分的記法 1.2.5 弦的振動 1.2.6 熱的傳導 一 偏微分方程始於公元十八世紀,在十九世紀茁長壯大。 隨著物理科學擴展越深 (理
Thumbnail
1.0 從函數到函算語法 1.2 函數概念小史 1.2.1 中譯的來源 1.2.2 一個速度問題 1.2.3 幾何的方法 1.2.4 微積分的記法 1.2.5 弦的振動 1.2.6 熱的傳導 一 偏微分方程始於公元十八世紀,在十九世紀茁長壯大。 隨著物理科學擴展越深 (理
Thumbnail
1.0 從函數到函算語法 1.2 函數概念小史 1.2.1 中譯的來源 1.2.2 一個速度問題 1.2.3 幾何的方法 1.2.4 微積分的記法 1.2.5弦的振動 八 在關於振動弦通解的這場論爭之中,函數概念默默地向兩個方面推前了一大步。 一方面,特朗貝爾和歐拉等擴大了
Thumbnail
1.0 從函數到函算語法 1.2 函數概念小史 1.2.1 中譯的來源 1.2.2 一個速度問題 1.2.3 幾何的方法 1.2.4 微積分的記法 1.2.5弦的振動 八 在關於振動弦通解的這場論爭之中,函數概念默默地向兩個方面推前了一大步。 一方面,特朗貝爾和歐拉等擴大了
Thumbnail
1.0 從函數到函算語法 1.2 函數概念小史 1.2.1 中譯的來源 1.2.2 一個速度問題 1.2.3 幾何的方法 1.2.4 微積分的記法 1.2.5弦的振動  七 雖然論爭沒有得出任何定論,但對函數概念的演化卻影嚮頗深。 在這次歷時多年的論爭中,函數概念得以擴大而包括
Thumbnail
1.0 從函數到函算語法 1.2 函數概念小史 1.2.1 中譯的來源 1.2.2 一個速度問題 1.2.3 幾何的方法 1.2.4 微積分的記法 1.2.5弦的振動  七 雖然論爭沒有得出任何定論,但對函數概念的演化卻影嚮頗深。 在這次歷時多年的論爭中,函數概念得以擴大而包括
Thumbnail
1.0 從函數到函算語法 1.2 函數概念小史 1.2.1 中譯的來源 1.2.2 一個速度問題 1.2.3 幾何的方法 1.2.4 微積分的記法 1.2.5 弦的振動 五 特朗貝爾依循當時數學界對函數的普遍理解,視「函數」為任一分析式。 但這時的歐拉宣稱函數不必是正常意義下的
Thumbnail
1.0 從函數到函算語法 1.2 函數概念小史 1.2.1 中譯的來源 1.2.2 一個速度問題 1.2.3 幾何的方法 1.2.4 微積分的記法 1.2.5 弦的振動 五 特朗貝爾依循當時數學界對函數的普遍理解,視「函數」為任一分析式。 但這時的歐拉宣稱函數不必是正常意義下的
Thumbnail
1.0 從函數到函算語法 1.2 函數概念小史 1.2.1 中譯的來源 1.2.2 一個速度問題 1.2.3 幾何的方法 1.2.4 微積分的記法 1.2.5 弦的振動 三 1755年,歐拉改變了主意,在《微分學原理》(Institutiones calculi differen
Thumbnail
1.0 從函數到函算語法 1.2 函數概念小史 1.2.1 中譯的來源 1.2.2 一個速度問題 1.2.3 幾何的方法 1.2.4 微積分的記法 1.2.5 弦的振動 三 1755年,歐拉改變了主意,在《微分學原理》(Institutiones calculi differen
Thumbnail
1.0 從函數到函算語法 1.2 函數概念小史 1.2.1 中譯的來源 1.2.2 一個速度問題 1.2.3 幾何的方法 1.2.4 微積分的記法  三 有些讀者大概都知道,微積分學有兩個分科﹕一為微分學 (differential calculus),一為積分學 (integ
Thumbnail
1.0 從函數到函算語法 1.2 函數概念小史 1.2.1 中譯的來源 1.2.2 一個速度問題 1.2.3 幾何的方法 1.2.4 微積分的記法  三 有些讀者大概都知道,微積分學有兩個分科﹕一為微分學 (differential calculus),一為積分學 (integ
追蹤感興趣的內容從 Google News 追蹤更多 vocus 的最新精選內容追蹤 Google News