1. Permutation and Combination
  2. 1. Introduction (1.1)
    2. Permutation (1.2)
    3. Combination (1.3)
  3. Binomial Theorem, Exponential and Logarithmic Series
  4. 4. Binomial theorem (2.1)
    5. Application of Binomial series (2.2)
    6. Exponential and Logarithmic series (2.3)
  5. Complex Nunber
  6. 7. (3.1)
    8. (3.2)
  7. Sequence and Series
  8. 9. (4.1)
    10. Principle of Mathematical Induction (4.2)
  9. Matrix based System of Linear Equations
  10. 11. (5.1)
    12. (5.2)
    13. (5.3)
    14. (5.4)
  11. Properties of Triangle
  12. 15. (6.1)
  13. Solution of Triangle
  14. 16. (7.1)
  15. Conic Section
  16. 17. Circle (8.1)
    18. Parabola (8.2)
    19. Tangents and Normal of Parabola (8.3)
    20. Ellipse and its Standard Equation (8.4)
    21. Hyperbola (8.5)
  17. Product of Vectors Vectors
  18. 22. (9.1)
    23. (9.2)
  19. Correlation and Regression Analysis
  20. 24. (10.1)
    25. (10.2)
    26. (10.3)
  21. Probability
  22. 27. (11.1)
  23. Derivatives
  24. 28. Limit, Continuity and Derivative
    29. Derivatives of Hyperbolic Functions (12.1)
  25. Applications of Derivatives
  26. 30. (13.1)
    31. (13.2)
    32. (13.3)
    33. (13.4)
  27. Antiderivative
  28. 34. (14.1)
    35. (14.2)
    36. (14.3)
    37. (14.4)
  29. Differential Equations
  30. 38. (15.1)
    39. (15.2)
    40. (15.3)
    41. (15.4)
    42. (15.5)
  31. System of Linear Equations
  32. 43. (16.1)
    44. (16.2)
  33. Linear programming
  34. 45. (17.1)
  35. Statics
  36. 46. (18.1)
  37. Dynamics: Newton's Laws of Motion and Projectile
  38. 47. (19.1)
    48. (19.2)
    49. (19.3)
    50. (19.4)
Derivatives
29. Derivatives of Hyperbolic Functions (12.1)

Question Answers

Q.

Find the derivatives of all of these (1 to 15)

\( \log(\tanh x) \)

    \begin{aligned}
       f(x)  & =\log(\tanh x)                            \\
       f'(x) & = \frac{d(\log(\tanh x))}{dx}             \\
             & = \frac{1}{\tanh x} \frac{d(\tanh x)}{dx} \\
             & = \frac{1}{\tanh x} \frac{d(\sinh x)}{dx} \\
             & = \frac{1}{\tanh x} \cosh x               \\
             & = \frac{\cosh x}{\sinh x}                 \\
             & = \coth x
   \end{aligned}

Q.

\( \log(\sinh \frac{x}{a})\)

    \begin{aligned}
       f(x)  & = \log(\sinh \frac{x}{a})                                     \\
       f'(x) & = \frac{d(\log(\sinh \frac{x}{a}))}{dx}                       \\
             & = \frac{1}{\sinh \frac{x}{a}} \frac{d(\sinh \frac{x}{a})}{dx} \\
             & = \frac{1}{\sinh \frac{x}{a}} \cosh \frac{x}{a}               \\
             & = \coth \frac{x}{a}
   \end{aligned}

Q.

\(e^{\sinh x}\)

    \begin{aligned}
       f(x)  & = e^{\sinh x}                       \\
       f'(x) & = \frac{d(e^{\sinh x})}{dx}         \\
             & = e^{\sinh x} \frac{d(\sinh x)}{dx} \\
             & = e^{\sinh x} \cosh x               \\
             & = \cosh x e^{\sinh x}
   \end{aligned}

Q.

\(e^{\cosh^{-1} \frac{x}{a}}\)

    \begin{aligned}
       f(x)  & = e^{\cosh^{-1} \frac{x}{a}}                                                              \\
       f'(x) & = \frac{d(e^{\cosh^{-1} \frac{x}{a}})}{dx}                                                \\
             & = e^{\cosh^{-1} \frac{x}{a}} \frac{d(\cosh^{-1} \frac{x}{a})}{dx}                         \\
             & = e^{\cosh^{-1} \frac{x}{a}} \frac{1}{\sqrt{\frac{x^2}{a^2}-1}} \frac{d(\frac{x}{a})}{dx} \\
             & = \frac{e^{\cosh^{-1} \frac{x}{a}}}{\frac{\sqrt{{x^2}-{a^2}}}{a}} \frac{1}{a}             \\
             & = \frac{e^{\cosh^{-1} \frac{x}{a}}}{\sqrt{{x^2}-{a^2}}}                                   \\
   \end{aligned}

Q.

\(\sech(\tan^{-1} x)\)

    \begin{aligned}
       f(x)  & = \sech(\tan^{-1} x)                                                     \\
       f'(x) & = \frac{d(\sech(\tan^{-1} x))}{dx}                                       \\
             & = \frac{d(\sech(\tan^{-1} x))}{d(\tan^{-1} x)} \frac{d(\tan^{-1} x)}{dx} \\
             & = - {\sech (tan^{-1} x) \cdot \tanh (\tanh ^ {-1}x)} \frac{1}{1+x^2}     \\
   \end{aligned}

Q.

\(\sech^{-1}x-\cosh^{-1}x\)

    \begin{aligned}
       f(x)  & = \sech^{-1}x-\cosh^{-1}x                             \\
       f'(x) & = \frac{d(\sech^{-1}x-\cosh^{-1}x)}{dx}               \\
             & = \frac{d(\sech^{-1}x)}{dx}-\frac{d(\cosh^{-1}x)}{dx} \\
             & = -\frac{1}{x\sqrt{x^2-1}}-\frac{1}{\sqrt{x^2-1}}     \\
             & = -\frac{1}{\sqrt{x^2-1}}(1+\frac{1}{x})              \\
             & = -\frac{1}{\sqrt{x^2-1}}\frac{x+1}{x}                \\
             & = -\frac{x+1}{x\sqrt{x^2-1}}
   \end{aligned}

Q.

\(\arctan(\sinh x)\)

    \begin{aligned}
       f(x)  & = \arctan(\sinh x)                                             \\
       f'(x) & = \frac{d(\arctan(\sinh x))}{dx}                               \\
             & = \frac{d(\arctan(\sinh x))}{d(\sinh x)} \frac{d(\sinh x)}{dx} \\
             & = \frac{1}{1+(\sinh x)^2} \cosh x                              \\
             & = \frac{\cosh x}{1+\sinh^2 x}                                  \\
             & = \frac{\cosh x}{\cosh^2 x}                                    \\
             & = \sech x
   \end{aligned}

Q.

\(2 \tanh^{-1} (\tan {\frac{1}{2}x})\)

    \begin{aligned}
       f(x)  & = 2 \tanh^{-1} (\tan {\frac{x}{2}})                                                                   \\
       f'(x) & = \frac{d(2 \tanh^{-1} (\tan {\frac{x}{2}}))}{dx}                                                     \\
             & = 2 \frac{d(\tanh^{-1} (\tan {\frac{x}{2}}))}{d(\tan {\frac{x}{2}})} \frac{d(\tan {\frac{x}{2}})}{dx} \\
             & = 2 \frac{1}{1-(\tan {\frac{x}{2}})^2} \frac{1}{2} \sec^2 {\frac{x}{2}}                               \\
             & = \frac{\sec^2 {\frac{x}{2}} }{1-\tan^2 {\frac{x}{2}}}                                                \\
             & = \frac{\frac{1}{\cos^2 \frac{x}{2}}}{1 - \frac{sin^2 \frac{x}{2}}{cos^2 \frac{x}{2}}}                \\
             & = \frac{\frac{1}{\cos^2 \frac{x}{2}}}{\frac{cos^2 \frac{x}{2} -sin^2 \frac{x}{2}}{cos^2 \frac{x}{2}}} \\
             & = \frac{1}{cos{2\frac{x}{2}}}                                                                         \\
             & = \sec x                                                                                              \\                                                              \\
   \end{aligned}

Q.

\(x^{\cosh \frac{x}{a}}\)

    \begin{aligned}
       f(x)  & = x^{\cosh \frac{x}{a}}                                                                              \\
       f'(x) & = \frac{d(x^{\cosh \frac{x}{a}})}{dx}                                                                \\
             & = \frac{d(e^{log {x^{\cosh \frac{x}{a}}}})}{dx}                                                      \\
             & = \frac{d(e^{\cosh \frac{x}{a} log x})}{dx}                                                          \\
             & = e^{\cosh \frac{x}{a} log x} \frac{d(\cosh \frac{x}{a} log x)}{dx}                                  \\
             & = x^{\cosh \frac{x}{a}} {(\frac{\sinh \frac{x}{a} \log x }{a}+ {(\cosh \frac{x}{a})}\frac{1}{x}   )} \\
   \end{aligned}

Q.

\(x^{\sinh {\frac{x^2}{a}}}\)

    \begin{aligned}
       f(x)  & = x^{\sinh {\frac{x^2}{a}}}                                                                                         \\
       f'(x) & = \frac{d(x^{\sinh {\frac{x^2}{a}}})}{dx}                                                                           \\
             & = \frac{d(e^{log {x^{\sinh {\frac{x^2}{a}}}}})}{dx}                                                                 \\
             & = \frac{d(e^{\sinh {\frac{x^2}{a}} log x})}{dx}                                                                     \\
             & = e^{\sinh {\frac{x^2}{a}} log x} \frac{d(\sinh {\frac{x^2}{a}} log x)}{dx}                                         \\
             & = x^{\sinh {\frac{x^2}{a}}} {(\frac{2x \cosh {\frac{x^2}{a}} \log x }{a}+ {(\sinh {\frac{x^2}{a}})}\frac{1}{x}   )} \\
   \end{aligned}

Q.

\(x^{\cosh^2 {\frac{x}{a}}}\)

    \begin{aligned}
       f(x)  & = x^{\cosh^2 {\frac{x}{a}}}                                                                                                          \\
       f'(x) & = \frac{d(x^{\cosh^2 {\frac{x}{a}}})}{dx}                                                                                            \\
             & = \frac{d(e^{log {x^{\cosh^2 {\frac{x}{a}}}}})}{dx}                                                                                  \\
             & = \frac{d(e^{\cosh^2 {\frac{x}{a}} log x})}{dx}                                                                                      \\
             & = e^{\cosh^2 {\frac{x}{a}} log x} \frac{d(\cosh^2 {\frac{x}{a}} log x)}{dx}                                                          \\
             & = x^{\cosh^2 {\frac{x}{a}}} {(\frac{2 \sinh {\frac{x}{a}} \cosh {\frac{x}{a}} \log x }{a}+ {(\cosh^2 {\frac{x}{a}})}\frac{1}{x}   )} \\
   \end{aligned}

Q.

\((\sinh \frac{x}{a})^{x^2}\)

    \begin{aligned}
       f(x)  & = (\sinh \frac{x}{a})^{x^2}                                                                                                       \\
       f'(x) & = \frac{d((\sinh \frac{x}{a})^{x^2})}{dx}                                                                                         \\
             & = \frac{d(e^{log {(\sinh \frac{x}{a})^{x^2}}})}{dx}                                                                               \\
             & = \frac{d(e^{x^2 \log {\sinh \frac{x}{a}}})}{dx}                                                                                  \\
             & = e^{x^2 \log {\sinh \frac{x}{a}}} \frac{d(x^2 \log {\sinh \frac{x}{a}})}{dx}                                                     \\
             & = (\sinh \frac{x}{a})^{x^2} {(  2x  \log {\sinh \frac{x}{a}}  + {x^2}\frac{1}{\sinh \frac{x}{a}}\cosh \frac{x}{a}\frac{1}{a}   )} \\
             & = x(\sinh \frac{x}{a})^{x^2} {(  2  \log {\sinh \frac{x}{a}}  + \frac{{x}\coth \frac{x}{a}}{a} )}                                 \\
   \end{aligned}

Q.

\((\cosh \frac{x}{a})^{log x}\)

    \begin{aligned}
       f(x)  & = (\cosh \frac{x}{a})^{log x}                                                                                                                  \\
       f'(x) & = \frac{d((\cosh \frac{x}{a})^{log x})}{dx}                                                                                                    \\
             & = \frac{d(e^{log {(\cosh \frac{x}{a})^{log x}}})}{dx}                                                                                          \\
             & = \frac{d(e^{log x \log {\cosh \frac{x}{a}}})}{dx}                                                                                             \\
             & = e^{log x \log {\cosh \frac{x}{a}}} \frac{d(log x \log {\cosh \frac{x}{a}})}{dx}                                                              \\
             & = (\cosh \frac{x}{a})^{log x} {(  \frac{1}{x}  \log {\cosh \frac{x}{a}}  + {log x}\frac{1}{\cosh \frac{x}{a}}\sinh \frac{x}{a}\frac{1}{a}   )} \\
             & = \frac{log x}{x}(\cosh \frac{x}{a})^{log x} {(  \log {\cosh \frac{x}{a}}  + \frac{{log x}\tanh \frac{x}{a}}{a} )}                             \\
   \end{aligned}

Q.

\((\cosh x)^{\sinh^{-1}x}\)

    \begin{aligned}
       f(x)  & = (\cosh x)^{\sinh^{-1}x}                                                                                          \\
       f'(x) & = \frac{d((\cosh x)^{\sinh^{-1}x})}{dx}                                                                            \\
             & = \frac{d(e^{log {(\cosh x)^{\sinh^{-1}x}}})}{dx}                                                                  \\
             & = \frac{d(e^{\sinh^{-1}x \log {\cosh x}})}{dx}                                                                     \\
             & = e^{\sinh^{-1}x \log {\cosh x}} \frac{d(\sinh^{-1}x \log {\cosh x})}{dx}                                          \\
             & = (\cosh x)^{\sinh^{-1}x} {(  \frac{1}{\sqrt{1+x^2}}  \log {\cosh x}  + {\sinh^{-1}x}\frac{1}{\cosh x}\sinh x   )} \\
             & = (\cosh x)^{\sinh^{-1}x} {(  \frac{1}{\sqrt{1+x^2}}  \log {\cosh x}  + {\sinh^{-1}x \tanh x}  )}                  \\
   \end{aligned}

Q.

\((\sinh \frac{x}{a}+\cosh \frac{x}{a})^{nx}\)

    \begin{aligned}
       f(x)  & = (\sinh \frac{x}{a}+\cosh \frac{x}{a})^{nx}                                                                                                                                                               \\
       f'(x) & = \frac{d((\sinh \frac{x}{a}+\cosh \frac{x}{a})^{nx})}{dx}                                                                                                                                                 \\
             & = \frac{d(e^{log {(\sinh \frac{x}{a}+\cosh \frac{x}{a})^{nx}}})}{dx}                                                                                                                                       \\
             & = \frac{d(e^{nx \log {(\sinh \frac{x}{a}+\cosh \frac{x}{a})}})}{dx}                                                                                                                                        \\
             & = e^{nx \log {(\sinh \frac{x}{a}+\cosh \frac{x}{a})} } \frac{d(nx \log {(\sinh \frac{x}{a}+\cosh \frac{x}{a})})}{dx}                                                                                       \\
             & = (\sinh \frac{x}{a}+\cosh \frac{x}{a})^{nx} {(  n  \log {(\sinh \frac{x}{a}+\cosh \frac{x}{a})}  + {nx}\frac{1}{\sinh \frac{x}{a}+\cosh \frac{x}{a}}(\cosh \frac{x}{a}+\sinh \frac{x}{a})\frac{1}{a}   )} \\
             & = n(\sinh \frac{x}{a}+\cosh \frac{x}{a})^{nx} {[  \log {(\sinh \frac{x}{a}+\cosh \frac{x}{a})}  + \frac{x}{a}   ]}                                                                                         \\
   \end{aligned}