三角関数を正接の半角、双曲線関数を双曲線正接の半角で表す。
三角関数を正接の半角で表す
(1)
\[ \tan z=\frac{2\tan\frac{z}{2}}{1-\tan^{2}\frac{z}{2}} \](2)
\[ \sin z=\frac{2\tan\frac{z}{2}}{1+\tan^{2}\frac{z}{2}} \](3)
\[ \cos z=\frac{1-\tan^{2}\frac{z}{2}}{1+\tan^{2}\frac{z}{2}} \](1)
\begin{align*} \tan z & =\tan\left(\frac{z}{2}+\frac{z}{2}\right)\\ & =\frac{\tan\frac{z}{2}+\tan\frac{z}{2}}{1-\tan\frac{z}{2}\tan\frac{z}{2}}\\ & =\frac{2\tan\frac{z}{2}}{1-\tan^{2}\frac{z}{2}} \end{align*}(2)
\begin{align*} \sin z & =\sin\left(\frac{z}{2}+\frac{z}{2}\right)\\ & =2\sin\frac{z}{2}\cos\frac{z}{2}\\ & =2\tan\frac{z}{2}\cos^{2}\frac{z}{2}\\ & =\frac{2\tan\frac{z}{2}}{1+\tan^{2}\frac{z}{2}} \end{align*}(3)
\begin{align*} \cos z & =\cos\left(\frac{z}{2}+\frac{z}{2}\right)\\ & =\cos^{2}\frac{z}{2}-\sin^{2}\frac{z}{2}\\ & =\left(1-\tan^{2}\frac{z}{2}\right)\cos^{2}\frac{z}{2}\\ & =\frac{1-\tan^{2}\frac{z}{2}}{1+\tan^{2}\frac{z}{2}} \end{align*}双曲線関数を双曲線正接の半角で表す
(1)
\[ \tanh z=\frac{2\tanh\frac{z}{2}}{1+\tanh^{2}\frac{z}{2}} \](2)
\[ \sinh z=\frac{2\tanh\frac{z}{2}}{1-\tanh^{2}\frac{z}{2}} \](3)
\[ \cosh z=\frac{1+\tanh^{2}\frac{z}{2}}{1-\tanh^{2}\frac{z}{2}} \](1)
\begin{align*} \tanh z & =-i\tan\left(iz\right)\\ & =-i\frac{2\tan\frac{iz}{2}}{1-\tan^{2}\frac{iz}{2}}\\ & =\frac{2\tanh\frac{z}{2}}{1+\tanh^{2}\frac{z}{2}} \end{align*}(2)
\begin{align*} \sinh z & =-i\sin\left(iz\right)\\ & =-i\frac{2\tan\frac{iz}{2}}{1+\tan^{2}\frac{iz}{2}}\\ & =\frac{2\tanh\frac{z}{2}}{1-\tanh^{2}\frac{z}{2}} \end{align*}(3)
\begin{align*} \cosh z & =\cos\left(iz\right)\\ & =\frac{1-\tan^{2}\frac{iz}{2}}{1+\tan^{2}\frac{iz}{2}}\\ & =\frac{1+\tanh^{2}\frac{z}{2}}{1-\tanh^{2}\frac{z}{2}} \end{align*}
ページ情報
| タイトル | 三角関数を正接の半角、双曲線関数を双曲線正接の半角で表す。 |
| URL | https://www.nomuramath.com/hi9nbkia/ |
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正接関数・双曲線正接関数の多重対数関数表示
\[
\tan^{\pm1}z=i^{\pm1}\left(1+2\Li_{0}\left(\mp e^{2iz}\right)\right)
\]
オイラーの公式の応用
\[
\cos z\pm i\sin z=e^{\pm iz}
\]
逆3角関数と逆双曲線関数の微分
\[
\frac{d}{dx}\sin^{\bullet}x=\frac{1}{\sqrt{1-x^{2}}}
\]
三角関数・双曲線関数の一次結合の逆数の積分
\[
\int\frac{1}{\alpha\sin z+\beta\cos z+\gamma}dz=-\frac{2}{\sqrt{\alpha^{2}+\beta^{2}-\gamma^{2}}}\tanh^{\bullet}\frac{\left(\gamma-\beta\right)\tan\frac{z}{2}+\alpha}{\sqrt{\alpha^{2}+\beta^{2}-\gamma^{2}}}+C
\]