双曲線関数の加法定理の証明
📂関数双曲線関数の加法定理の証明
公式
sinh(x±y)=cosh(x±y)=tanhx±y sinhxcoshy±sinhycoshx coshxcoshy±sinhxsinhy=1±tanhxtanhytanhx±tanhy
説明
双曲関数と三角関数の関係を考えてみれば、三角関数の加法定理と似ているのは当然だ。
証明
(1) の証明
sinh(x+y)======= 2ex+y−e−x−y 42ex+y−2e−x−y 4ex+y−e−x+y+ex−y−e−x−y+4ex+y+e−x+y−ex−y−e−x−y 4(ex−e−x)ey+(ex−e−x)e−y+4ey(ex+e−x)−e−y(ex+e−x) 4(ex−e−x)(ey+e−y)+4(ey−e−y)(ex+e−x) (2ex−e−x)(2ey+e−y)+(2ey−e−y)(2ex+e−x) sinhxcoshy+sinhycoshx
sinh(−x)=−sinhxであり、cosh(−y)=coshyなので、
sinh(x−y)== sinhxcosh(−y)+sinh(−y)coshx sinhxcoshy−sinhycoshx
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(2) の証明
cosh(x+y)======= 2ex+y+e−x−y 42ex+y+2e−x−y 4ex+y+e−x+y+ex−y+e−x−y+4ex+y−e−x+y−ex−y+e−x−y 4(ex+e−x)ey+(ex+e−x)e−y+4(ex−e−x)ey−(ex−e−x)e−y 4(ex+e−x)(ey+e−y)+4(ex−e−x)(ey−e−y) (2ex+e−x)(2ey+e−y)+(2ex−e−x)(2ey−e−y) coshxcoshy+sinhxsinhy
また、
cosh(x−y)== coshxcosh(−y)+sinhxsinh(−y) coshxcoshy−sinhxsinhy
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(3) の証明
tanh(x+y)==== cosh(x+y)sinh(x+y) coshxcoshy+sinhxsinhysinhxcoshy+sinhycoshx 1+coshxcoshysinhxsinhycoshxcoshysinhxcoshy+coshxcoshysinhycoshx 1+tanhxtanhytanhx+tanhy
また、tanh(−x)=−tanhxなので、
tanh(x−y)== 1+tanhxtanh(−y)tanhx+tanh(−y) 1−tanhxtanhytanhx−tanhy
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