导密-19双曲函数的泰勒展开

双曲函数的泰勒展开

双曲正弦函数

$\sinh x =\frac{e^x-e^{-x}}{2}= \sum_{n=0}^{\infty} \frac{x^{2n+1}}{(2n+1)!} = x + \frac{x^3}{3!} + \frac{x^5}{5!} + \cdots$

双曲余弦函数

$\cosh x=\frac{e^x+e^{-x}}{2} = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{x^{2n}}{(2n)!} = 1 + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^4}{4!} + \cdots$

双曲正切函数

$\tanh x =\frac{e^x-e^{-x}}{e^x+e^{-x}}= \sum_{n=1}^{\infty} \frac{B_{2n} 4^n (4^n - 1)}{(2n)!} x^{2n-1} = x - \frac{x^3}{3} + \frac{2x^5}{15} - \cdots$

双曲余切函数

$\coth x =\frac{e^x+e^{-x}}{e^x-e^{-x}}= \frac{1}{x} + \sum_{n=1}^{\infty} \frac{B_{2n} 4^n}{(2n)!} x^{2n-1} = \frac{1}{x} + \frac{x}{3} - \frac{x^3}{45} + \cdots$

双曲正割函数

$\operatorname{sech} x=\frac{1}{e^x+e^{-x}} = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{E_{2n}}{(2n)!} x^{2n} = 1 - \frac{x^2}{2} + \frac{5x^4}{24} - \cdots$

双曲余割函数

$\operatorname{csch} x =\frac{1}{e^x-e^{-x}}= \frac{1}{x} - \sum_{n=1}^{\infty} \frac{(2 - 4^n) B_{2n}}{(2n)!} x^{2n-1} = \frac{1}{x} - \frac{x}{6} + \frac{7x^3}{360} - \cdots$

其中:

  • $B_n$是伯努利数(Bernoulli numbers)。
  • $E_n$是欧拉数(Euler numbers)。
  • 展开式均在$x = 0$处展开,且收敛半径通常为无穷大(除了某些函数的奇点附近)。

基础知识(1):双曲函数的泰勒级数展开 - 知乎

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