推导双曲函数cosh(x)与sinh(x)时的积分问题咨询
嘿,我正在尝试结合图示推导双曲函数的定义,过程中遇到了点卡壳的地方,想请大家帮忙看看~
双曲函数推导的背景与我的步骤
设定$a := \cosh u$,$b := \sinh u$,且$u = 2A$(这里的$A$对应双曲线下的面积,是双曲函数几何定义的核心量)。我最初推导得到:
$$2A = 2\int_{0}^b \sqrt{1+y^2} \ \mathrm{d}y = b\sqrt{b^2 + 1} + \log\left(b + \sqrt{b^2 + 1}\right)$$
基于$u=2A$的关系,我进一步推出:
$$\begin{align}
\cosh u &= \cosh\left(;b\sqrt{b^2 + 1} + \log\left(b + \sqrt{b^2 + 1}\right);\right) = \sqrt{b^2 + 1} \
\sinh u &= \sinh\left(;b\sqrt{b^2 + 1} + \log\left(b + \sqrt{b^2 + 1}\right);\right) = b
\end{align}$$
我的困惑与求助
我的目标是用$b$表示$u$,进而推导出双曲函数的常规公式,但尝试后发现没法实现,怀疑是自己的推导步骤出了问题。想请教下后续该怎么推进?
另外我参考了某指南里的推导方法,注意到正确的积分表达式应该是$$2A = ...$$(原参考内容未给出完整正确积分式,暂时保留占位)
内容的提问来源于stack exchange,提问作者Matheus Horácio
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