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물리

삼각함수, 쌍곡함수, 역함수 등 다양한 미분 정리

안녕하세요. 오랜만입니다.

요즘 블로그 소재가 내 체력이 함께 점점 고갈되는 슬픈 느낌이 듭니다.

조급함과 힘이 조금 들더라도, 장거리로 나만의 컨셉과 컨텐츠로 꾸준히 이어가도록 맘을 다잡아야겠습니다.

뭐 대단한게 있겠냐마는,,,ㅎㅎㅎ

빛의 물리학에 관한 것만 더 공부하여 정리한 후, 업무와 재테크, 그리고 이런저런 일상의 주제 위주로 글을 쓸 계획입니다.

내맘대로 아마추어 블로그가 참 편합니다.ㅎㅎㅎ 그래도 누적방문수 1만명이 멀지않았으니 제법이쥬?! 꾸벅꾸벅

 

그럼 이제 본론으로 돌아와서, 물리학과 수학을 공부하면서,

늘 아쉽고 찜찜하게 그러려니 넘어가던 대표적인 미분형들을 이번에 정리할 생각이에요.

다소 친절하진 못하더라도 나중에 실용적이고 참고가 되니 잘 봐 주세요!

 

<역함수의 미분>

1. y = sin-1(x)    ☞     y' = 1/√(1-x2)

    x=sin(y) → dx/dy = cos(y) 여기서 y'를 x의 함수로 표현하기 위해 dy/dx = 1/cos(y) = 1/√(1-sin2(y)) = 1/√(1-x2)

 

2. y = cos-1(x)    ☞     y' = -1/√(1-x2)

    x=cos(y) → dx/dy = -sin(y) 여기서 y'를 x의 함수로 표현하기 위해 dy/dx = -1/sin(y) = -1/√(1-cos2(y)) = -1/√(1-x2)

 

3. y = tan-1(x)    ☞     y' = 1/(1+x2)

    x=tan(y) → dx/dy = sec2(y) 여기서 y'를 x의 함수로 표현하기 위해 dy/dx = 1/sec2(y) = 1/(1+tan2(y)) = 1/(1+x2)

 

 

<쌍곡(hyperbolic)함수의 미분>

hyperbolic

sinh(x) = (ex - e-x)/2 = 1/csch(x)    ,    cosh(x) = (ex + e-x)/2 = 1/sech(x)     ,    tanh(x) = (ex - e-x)/(ex + e-x) = 1/coth(x)

cosh2(x) - sinh2(x)  = 1    ,    1-tanh2(x) = sech2(x)

 

1. sinh(x)' = cosh(x)

 

2. cosh(x)' = sinh(x)

 

3. tanh(x)' = sech2(x)

 

 

<역쌍곡(hyperbolic)함수>

1. sinh-1(x) = ln[x + √(x2+1)]

    x=sinh(y)=(ey - e-y)/2 여기서 y를 x의 함수로 표현하기 위해 x=(ey - e-y)/2 , √(x2+1)=(ey + e-y)/2를 이용하면

    → ln[x + √(x2+1)] = ln[ ey ] = y = sinh-1(x)

 

2. cosh-1(x) = ln[x + √(x2-1)]

    x=cosh(y)=(ey + e-y)/2 여기서 y를 x의 함수로 표현하기 위해 x=(ey + e-y)/2 , √(x2-1)=(ey - e-y)/2를 이용하면

    → ln[x + √(x2-1)] = ln[ ey ] = y = cosh-1(x)

 

3. tanh-1(x) = 1/2 ln[ (1+x)/(1-x) ]

    x=tanh(y)=(ey - e-y)/(ey + e-y) 여기서 y를 x의 함수로 표현하기 위해

    1+x=2ey/(ey + e-y) , 1-x=2e-y/(ey + e-y) 를 이용하면 → ln[ √((1+x)/(1-x)) ] = ln[ √e2y ] = y = tanh-1(x)

 

 

<역쌍곡(hyperbolic)함수의 미분>

1. y = sinh-1(x)    ☞     y' = 1/√(x2+1)     단 all real x

    x=sinh(y) → dx/dy = cosh(y) 여기서 y'를 x의 함수로 표현하기 위해 dy/dx = 1/cosh(y) = 1/√(1+sinh2(y)) = 1/√(x2+1)

 

2. y = cosh-1(x)    ☞     y' = 1/√(x2-1)     단 x>1

    x=cosh(y) → dx/dy = sinh(y) 여기서 y'를 x의 함수로 표현하기 위해 dy/dx = 1/sin(y) = 1/√(cos2(y)-1) = 1/√(x2-1)

 

3. y = tanh-1(x)    ☞     y' = 1/(1-x2)     단 -1<x<1

    x=tanh(y) → dx/dy = sech2(y) 여기서 y'를 x의 함수로 표현하기 위해 dy/dx = 1/sech2(y) = 1/(1-tan2(y)) = 1/(1-x2)

 

 

거부감만 쎌 뿐이지, 의외로 간단한 문제입니다^^;