Setor hiperbólico

Um setor hiperbólico (em azul) em posição padrão.

Um setor hiperbólico é uma região do plano cartesiano delimitada por dois raios que partem da origem até os pontos e e pelo arco da hipérbole equilátera de equação (ou ).

Diz-se que um setor hiperbólico está em posição padrão quando e .

Área e Logaritmo

A área de um setor hiperbólico em posição padrão é igual ao logaritmo natural de , ou seja, .

Demonstração

A demonstração dessa propriedade utiliza o cálculo integral:

  1. A área sob a curva entre e é dada por .
  2. Para obter o setor, somamos a área do triângulo retângulo formado pelos pontos , e , que possui área .
  3. Em seguida, subtraímos a área do triângulo formado pelos pontos , e , que possui área .
  4. Como as áreas dos dois triângulos são idênticas (), elas se anulam, resultando em uma área total para o setor exatamente igual a .

Ângulo Hiperbólico

Quando um setor hiperbólico se encontra em posição padrão, ele define um ângulo hiperbólico . A relação entre a área e o ângulo é , de forma análoga ao setor circular, onde a área é . Essa relação é a base para a definição das funções hiperbólicas , e .

Referências

  • Stewart, James (2013). Cálculo - Volume 1. [S.l.]: Cengage Learning. ISBN 978-8522112586 
  • Boyer, Carl B. (2012). História da Matemática. [S.l.]: Blucher. ISBN 978-8521206071 
  • Weisstein, Eric W. «Hyperbolic Sector». MathWorld