Math Problem Statement

انتگرال csch x dx را حل کن با تشریح جزئیات

Solution

برای حل انتگرال \csch(x)dx\int \csch(x) \, dx، از فرمول‌ها و روش‌های رایج در انتگرال‌گیری استفاده می‌کنیم. در اینجا \csch(x)\csch(x) تابع هایپربولیک معکوس سینوس یا به عبارتی معکوس سینوس هایپربولیک است و تعریف آن به شکل زیر است:

\csch(x)=1sinh(x)\csch(x) = \frac{1}{\sinh(x)}

گام اول: تبدیل به فرم قابل حل

بنابراین انتگرال اولیه به شکل زیر در می‌آید:

\csch(x)dx=1sinh(x)dx\int \csch(x) \, dx = \int \frac{1}{\sinh(x)} \, dx

گام دوم: استفاده از رابطه‌های هایپربولیک

برای انتگرال تابع \csch(x)\csch(x)، می‌توانیم از یک رابطه معروف استفاده کنیم که به ما نتیجه نهایی را می‌دهد. این رابطه به صورت زیر است:

\csch(x)dx=lntanh(x2)+C\int \csch(x) \, dx = \ln \left| \tanh \left( \frac{x}{2} \right) \right| + C

این نتیجه یک انتگرال استاندارد است. بنابراین پاسخ نهایی به صورت زیر خواهد بود:

\csch(x)dx=lntanh(x2)+C\int \csch(x) \, dx = \ln \left| \tanh \left( \frac{x}{2} \right) \right| + C

گام سوم: نتیجه‌گیری

انتگرال تابع \csch(x)\csch(x) به یک لگاریتم تابع tanh\tanh منجر می‌شود. CC نیز ثابت انتگرال‌گیری است.


آیا نیاز به جزئیات بیشتری دارید یا سوالی دارید؟
سؤالات مرتبط:

  1. چگونه می‌توان انتگرال تابع coth(x)\coth(x) را حل کرد؟
  2. چه ارتباطی میان توابع هایپربولیک و توابع مثلثاتی وجود دارد؟
  3. چرا تابع \csch(x)\csch(x) به صورت معکوس تابع sinh(x)\sinh(x) تعریف شده است؟
  4. تفاوت میان توابع هایپربولیک و توابع مثلثاتی در حل انتگرال‌ها چیست؟
  5. چگونه می‌توان توابع هایپربولیک را به توابع نمایی تبدیل کرد؟

نکته: توابع هایپربولیک مشابه توابع مثلثاتی هستند ولی در فضای اعداد حقیقی و مختلط کاربردهای خاصی دارند.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Calculus
Hyperbolic Functions
Definite and Indefinite Integrals

Formulas

\( \csch(x) = \frac{1}{\sinh(x)} \)
\( \int \csch(x) \, dx = \ln \left| \tanh \left( \frac{x}{2} \right) \right| + C \)

Theorems

Standard Integral of Hyperbolic Cosecant (\( \csch(x) \))

Suitable Grade Level

Undergraduate level (Calculus II or III)