反三角函式

反三角函式

反三角函式是一种基本初等函式。它是反正弦arcsin x,反余弦arccos x,反正切arctan x,反余切arccot x,反正割arcsec x,反余割arccsc x这些函式的统称,各自表示其反正弦、反余弦、反正切、反余切 ,反正割,反余割为x的角。

它并不能狭义的理解为三角函式的反函式,是个多值函式。三角函式的反函式不是单值函式,因为它并不满足一个自变数对应一个函式值的要求,其图像与其原函式关于函式 y=x 对称。欧拉提出反三角函式的概念,并且首先使用了“arc+函式名”的形式表示反三角函式。

    • 中文名:反三角函式
    • 外文名:Inverse trigonometric function
    • 分类:反正弦、反余弦、反正切等
    • 函式等级:初等函式
    • 一级学科:数学、理学
    • 二级学科:平面三角

简介

反三角函式(inverse trigonometric function)是一类初等函式。指三角函式的反函式。由于基本三角函式具有周期性,所以反三角函式是多值函式。这种多值的反三角函式包括:反正弦函式、反余弦函式、反正切函式、反余切函式、反正割函式、反余割函式,分别记为Arcsin x,Arccos x,Arctan x,Arccot x,Arcsec x,Arccsc x。但是,在实函式中一般只研究单值函式,只把定义在包含锐角的单调区间上的基本三角函式的反函式,称为反三角函式,这是亦称反圆函式。为了得到单值对应的反三角函式,人们把全体实数分成许多区间,使每个区间内的每个有定义的 y 值都只能有惟一确定的 x 值与之对应。为了使单值的反三角函式所确定区间具有代表性,常遵循如下条件:

1、为了保证函式与自变数之间的单值对应,确定的区间必须具有单调性;

2、函式在这个区间最好是连续的(这里之所以说最好,是因为反正割和反余割函式是尖端的);

3、为了使研究方便,常要求所选择的区间包含0到π/2的角;

4、所确定的区间上的函式值域应与整函式的定义域相同。这样确定的反三角函式就是单值的,为了与上面多值的反三角函式相区别,在记法上常将Arc中的A改记为a,例如单值的反正弦函式记为arcsin x。

分类

为限制反三角函式为单值函式,将反正弦函式的值y限在-π/2≤y≤π/2,将y作为反正弦函式的主值,记为y=arcsin x;相应地,反余弦函式y=arccos x的主值限在0≤y≤π;反正切函式y=arctan x的主值限在-π/2

反正弦函式

正弦函式y=sin x在[-π/2,π/2]上的反函式,叫做反正弦函式。记作arcsinx,表示一个正弦值为x的角,该角的範围在[-π/2,π/2]区间内。定义域[-1,1] ,值域[-π/2,π/2]。

反余弦函式

余弦函式y=cos x在[0,π]上的反函式,叫做反余弦函式。记作arccosx,表示一个余弦值为x的角,该角的範围在[0,π]区间内。定义域[-1,1] , 值域[0,π]。

绿的为y=arccos(x) 红的为y=arcsin(x)

反正切函式

正切函式y=tan x在(-π/2,π/2)上的反函式,叫做反正切函式。记作arctanx,表示一个正切值为x的角,该角的範围在(-π/2,π/2)区间内。定义域R,值域(-π/2,π/2)。

反余切函式

余切函式y=cot x在(0,π)上的反函式,叫做反余切函式。记作arccotx,表示一个余切值为x的角,该角的範围在(0,π)区间内。定义域R,值域(0,π)。
绿的为y=arccot(x) 红的为y=arctan(x)

反正割函式

正割函式y=sec x在[0,π/2)U(π/2,π]上的反函式,叫做反正割函式。记作arcsecx,表示一个正割值为x的角,该角的範围在[0,π/2)U(π/2,π]区间内。定义域(-∞,-1]U[1,+∞),值域[0,π/2)U(π/2,π]。

反正割函式

反余割函式

余割函式y=csc x在[-π/2,0)U(0,π/2]上的反函式,叫做反余割函式。记作arccscx,表示一个余割值为x的角,该角的範围在[-π/2,0)U(0,π/2]区间内。定义域(-∞,-1]U[1,+∞),值域[-π/2,0)U(0,π/2]。

公式

余角关係

负数关係

倒数关係

三角函式关係

加减法公式

(1)arcsinx+arcsiny

(2)arcsinx-arcsiny

(3)arccosx+arccosy

(4)arccosx-arccosy

(5)arctanx+arctany

(6)arctanx-arctany

(7)arccotx+arccoty

级数定义

导数

不定积分

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