使用MATLAB模擬雙曲正切函數(shù)和雙曲余切函數(shù)
在數(shù)學(xué)中,雙曲正切函數(shù)(tanh)是雙曲正弦函數(shù)與雙曲余弦函數(shù)的比值,而雙曲余切函數(shù)(coth)則是雙曲余弦函數(shù)與雙曲正弦函數(shù)的比值。這兩個(gè)函數(shù)在MATLAB中都有直接提供的函數(shù)命令,分別為tanh(
在數(shù)學(xué)中,雙曲正切函數(shù)(tanh)是雙曲正弦函數(shù)與雙曲余弦函數(shù)的比值,而雙曲余切函數(shù)(coth)則是雙曲余弦函數(shù)與雙曲正弦函數(shù)的比值。這兩個(gè)函數(shù)在MATLAB中都有直接提供的函數(shù)命令,分別為tanh()和coth()。
雙曲正切函數(shù)和雙曲余切函數(shù)的表達(dá)式
雙曲正切函數(shù)是一個(gè)奇函數(shù),即滿足f(x) -f(-x),關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱;雙曲余切函數(shù)則是一個(gè)偶函數(shù),即滿足f(x) f(-x),關(guān)于y軸對(duì)稱。
繪制雙曲正切函數(shù)和雙曲余切函數(shù)的圖像
下面的代碼可以用來(lái)繪制雙曲正切函數(shù)和雙曲余切函數(shù)的圖像:
close all;
clear all;
x -pi:0.5:pi;
y_tanh tanh(x); % 雙曲正切函數(shù)
y_coth coth(x); % 雙曲余切函數(shù)
figure(1);
plot(x, y_tanh, 'r-', 'LineWidth', 3);
legend('tanh');
line([-pi, pi], [1, 1]);
line([-pi, pi], [-1, -1]);
axis([-pi, pi, -2, 2]);
figure(2);
plot(x, y_coth, 'g-', 'LineWidth', 3);
legend('coth');
line([-pi, pi], [1, 1]);
line([-pi, pi], [-1, -1]);
axis([-pi, pi, -10, 10]);
figure(3);
plot(x, y_tanh, 'r-', 'LineWidth', 3);
hold on
plot(x, y_coth, 'g-', 'LineWidth', 3);
hold off
legend('tanh', 'coth');
line([-pi, pi], [1, 1]);
line([-pi, pi], [-1, -1]);
axis([-pi, pi, -10, 10]);
xlabel('x');
ylabel('y');
觀察雙曲正切函數(shù)的特點(diǎn)
保存并運(yùn)行上述代碼后,我們首先得到了雙曲正切函數(shù)的圖像。從圖像可以看出,雙曲正切函數(shù)的值域在[-1, 1]之間,且關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱。
觀察雙曲余切函數(shù)的特點(diǎn)
繼續(xù)保存并運(yùn)行上述代碼,我們接著得到了雙曲余切函數(shù)的圖像。
繪制雙曲正切函數(shù)和雙曲余切函數(shù)的組合圖像
最后,我們將雙曲正切函數(shù)和雙曲余切函數(shù)繪制在同一張圖上,如下圖所示:
通過(guò)這個(gè)組合圖像,我們可以更直觀地比較雙曲正切函數(shù)和雙曲余切函數(shù)的特點(diǎn)。