Question
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Answer
La función
es la función hiperbólica tangente, denotada como
. Tiene un dominio de todos los números reales, un rango entre -1 y 1, es impar, y se acerca a 1 cuando
es positivo y a -1 cuando
es negativo. La derivada de
es
. Se utiliza en redes neuronales y en modelado de sistemas con respuestas limitadas.
Solution
La función dada es:
Esta expresión representa la función hiperbólica tangente, comúnmente denotada como tanh(x). A continuación, se detallan algunas propiedades y características de esta función:
Propiedades de la Función tanh(x)
-
Dominio:
- La función está definida para todos los números reales
.
- La función está definida para todos los números reales
-
Rango:
- Los valores de
están limitados entre -1 y 1, es decir, .
- Los valores de
-
Simetría:
- Es una función impar, lo que significa que
.
- Es una función impar, lo que significa que
-
Asintotas:
- A medida que
tiende a , se aproxima a 1. - A medida que
tiende a , se aproxima a -1.
- A medida que
-
Puntos de Interés:
- Pasa por el origen, es decir,
.
- Pasa por el origen, es decir,
-
Derivada:
- La derivada de
es , donde es la función hiperbólica secante.
- La derivada de
Gráfica de tanh(x)
La gráfica de la función
tiene una forma sigmoide, similar a la función logística. Es asintótica a las líneas
y
y cruza el origen. La pendiente en el origen es máxima, lo que indica que la función cambia más rápidamente cerca de
.
Aplicaciones
La función
se utiliza en diversas áreas, incluyendo:
- Redes Neuronales: Como función de activación para introducir no linealidades.
- Física: En la descripción de fenómenos que exhiben simetría hiperbólica.
- Ingeniería: En el modelado de sistemas que tienen respuestas limitadas.
Relación con otras Funciones Hiperbólicas
La función
está relacionada con otras funciones hiperbólicas:
Donde:
-
es la función seno hiperbólico. -
es la función coseno hiperbólico.
Estas relaciones son útiles para simplificar cálculos y entender mejor el comportamiento de las funciones hiperbólicas en distintos contextos.
Answered by UpStudy AI and reviewed by a Professional Tutor
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Bonus Knowledge
Did you know that the function you’ve got there,
, is the hyperbolic tangent function, often written as
? This function models many real-world phenomena, including the behavior of neural networks and various processes in physics, such as the shape of hanging cables (think of a hyperbolic cable-stayed bridge!).
When working with hyperbolic functions, a common mistake is to confuse them with their trigonometric counterparts. Remember that while
and
oscillate, hyperbolic functions like
and
grow exponentially. So, watch out for those signs and scales—they can lead to some puzzling miscalculations if you’re not careful!