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反双曲余切


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反双曲余切 coth^(-1)z (Beyer 1987,第 181 页;Zwillinger 1995,第 481 页),有时称为面积双曲余切(Harris 和 Stocker 1998,第 267 页),是 多值函数,它是 反函数 双曲余切

变体 arccothzArcothz (Harris 和 Stocker 1998,第 263 页)有时用于指反双曲余切的显式 主值,尽管这种区分并不总是明确的。更糟糕的是,符号 arccothz 有时用于主值,而 arccothz 则用于多值函数(Abramowitz 和 Stegun 1972,第 87 页)。该函数有时表示为 arccothz (Jeffrey 2000,第 124 页)或 Arcthz (Gradshteyn 和 Ryzhik 2000,第 xxx 页)。请注意,在符号 coth^(-1)z 中,cothz双曲正切,而上标 -1 表示 反函数不是 乘法逆元。

主值 coth^(-1)zWolfram 语言 中实现为ArcCoth[z]

InverseHyperbolicCotangentBranchCut

反双曲余切是 多值函数,因此需要在 复平面 中进行 分支切割Wolfram 语言 的约定将其放置在线段 [-1,1] 处。这源于 coth^(-1)z 的定义,即

 coth^(-1)z=1/2[ln(1+1/z)-ln(1-1/z)].
(1)

反双曲余切用 反余切 表示为

 coth^(-1)z=1/icot^(-1)(-iz)
(2)

(Gradshteyn 和 Ryzhik 2000,第 xxx 页)。对于 x<0x>1,这简化为

 coth^(-1)x=1/2ln((x+1)/(x-1)).
(3)

导数

 d/(dz)coth^(-1)z=1/(1-z^2),
(4)

不定积分

 intcoth^(-1)zdz=zcoth^(-1)z+1/2ln(z^2-1).
(5)

它具有特殊值

coth^(-1)0=-1/2ipi
(6)
coth^(-1)1=infty
(7)
coth^(-1)infty=0
(8)
coth^(-1)i=-1/4pii.
(9)

它具有级数展开

coth^(-1)x=1/2pii+sum_(n=1)^(infty)(x^(2n-1))/(2n-1)
(10)
=1/2pii+x-1/3x^3-1/5x^5+1/7x^7+...
(11)
coth^(-1)x=sum_(n=1)^(infty)(x^(-(2n-1)))/(2n-1)
(12)
=x+1/3x^3+1/5x^5+1/7x^7+...
(13)

(OEIS A005408)。


参见

双曲余切反双曲函数反双曲正切

相关 Wolfram 网站

http://functions.wolfram.com/ElementaryFunctions/ArcCoth/

使用 Wolfram|Alpha 探索

参考文献

Abramowitz, M. 和 Stegun, I. A. (编辑)。 "反双曲函数。" §4.6 in 数学函数手册,包含公式、图表和数学表格,第 9 次印刷。 纽约:Dover,第 86-89 页,1972 年。Beyer, W. H. CRC 标准数学表格,第 28 版。 博卡拉顿,佛罗里达州:CRC Press,第 142-143 页,1987 年。Gradshteyn, I. S. 和 Ryzhik, I. M. 积分表、级数表和乘积表,第 6 版。 圣地亚哥,加利福尼亚州:Academic Press,第 xxx 页,2000 年。Harris, J. W. 和 Stocker, H. 数学和计算科学手册。 纽约:Springer-Verlag,1998 年。Jeffrey, A. "反三角函数和双曲函数。" §2.7 in 数学公式和积分手册,第 2 版。 奥兰多,佛罗里达州:Academic Press,第 124-128 页,2000 年。Sloane, N. J. A. 序列 A005408/M2400 在 "整数序列在线百科全书" 中。Spanier, J. 和 Oldham, K. B. "反三角函数。" 第 35 章 in 函数图谱。 华盛顿特区:Hemisphere,第 331-341 页,1987 年。Zwillinger, D. (编辑)。 "反双曲函数。" §6.8 in CRC 标准数学表格和公式。 博卡拉顿,佛罗里达州:CRC Press,第 481-483 页,1995 年。

在 Wolfram|Alpha 中引用

反双曲余切

引用为

Weisstein, Eric W. "反双曲余切。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/InverseHyperbolicCotangent.html

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