Il dualismo della sech
Ciao,
facendo alcuni esercizi è uscita una ambigua situazione. Nello studio di una banale equazione differenziale dovevo risolvere l'integrale di sechx.
Il che con una semplice sostituzione (t=e^x) veniva: 2*arctg(e^x)+c
Mentre se si moltiplica e divide per coshx e si nota che cosh*dx=sinhx da cui integrando segue: arctg(sinhx)+c.
O_O
Cosa c'è che non torna?
facendo alcuni esercizi è uscita una ambigua situazione. Nello studio di una banale equazione differenziale dovevo risolvere l'integrale di sechx.
Il che con una semplice sostituzione (t=e^x) veniva: 2*arctg(e^x)+c
Mentre se si moltiplica e divide per coshx e si nota che cosh*dx=sinhx da cui integrando segue: arctg(sinhx)+c.
O_O
Cosa c'è che non torna?
Risposte
Ok. Ho trovato la soluzione.. questa è l'ora sbagliata per ragionare. Sono banalmente equivalenti, basta una banale traslazione. Anche se ammetto non ci avrei mai creduto. I comportamenti sembrano così diversi.. mah.
Se volete potete anche chiudere il topic, non mi sembra ci sia nulla da dire.
Se volete potete anche chiudere il topic, non mi sembra ci sia nulla da dire.
Beh, hai \(\sinh x:= \frac{1}{2}\ (e^x -1/e^{x})\), quindi:
\[
\arctan \sinh x = \arctan \left( \frac{1}{2}\left( e^x -\frac{1}{e^x}\right)\right)\; ;
\]
posto \(\arctan e^x =\theta \in ]0,\pi/2[\), si ha:
\[
\arctan \frac{1}{e^x} =\arctan \frac{1}{\tan \theta} = \arctan \cot \theta =\frac{\pi}{2}-\theta = \frac{\pi}{2} -\arctan e^x\; .
\]
D'altra parte è:
\[
\arctan \sinh x= \arctan \frac{e^x -e^{-x}}{2} =\arctan \frac{e^x-e^{-x}}{1+e^x e^{-x}} =\arctan e^x -\arctan \frac{1}{e^x} = 2\arctan e^x - \frac{\pi}{2}
\]
ove la terza uguaglianza vale per la formula di addizione dell'arcotangente.
\[
\arctan \sinh x = \arctan \left( \frac{1}{2}\left( e^x -\frac{1}{e^x}\right)\right)\; ;
\]
posto \(\arctan e^x =\theta \in ]0,\pi/2[\), si ha:
\[
\arctan \frac{1}{e^x} =\arctan \frac{1}{\tan \theta} = \arctan \cot \theta =\frac{\pi}{2}-\theta = \frac{\pi}{2} -\arctan e^x\; .
\]
D'altra parte è:
\[
\arctan \sinh x= \arctan \frac{e^x -e^{-x}}{2} =\arctan \frac{e^x-e^{-x}}{1+e^x e^{-x}} =\arctan e^x -\arctan \frac{1}{e^x} = 2\arctan e^x - \frac{\pi}{2}
\]
ove la terza uguaglianza vale per la formula di addizione dell'arcotangente.