什么是逆三角函数?
三角函数是您可以输入数字并获取/输出角度(通常以弧度为单位)的函数。它是基本三角函数的反函数。
表示法:正弦的反函数是sin -1(x)= arcsin(x),读作“ x的反正弦”。作为函数,我们可以说y = arcsin(x)。这意味着sin(y)= x。
工作原理:从单位圆中调用sin(π / 4)= √2 / 2。我们通过查看以角度π / 4评估的点的y坐标来找到这一点。这意味着,如果将√2 / 2插入反正弦函数,则应该获得π / 4作为输出。但是,如果我们看单位圆,我们还可以看到在另一个角度 的y坐标为√2 / 2。角度3π / 4。这表明反正弦不是函数,因为它不是一对一的(一个输入提供两个或更多输出)。因此,我们需要将其范围限制为[ -π / 2,π / 2 ],以便它是一个函数(即,它只会给出一个输出)。
三角函数反函数的域/范围
常见逆三角函数的范围和范围如下:
y = sin(x) | y = cos(x) | y = tan(x) |
域:所有实数 (角度) |
域:所有实数 (角度) |
域:当n为奇数时,除 nπ / 2以外的所有实数 |
范围:[-1,1] | 范围:[-1,1] | 范围:所有实数 |
这些功能中的每一个都表现出循环性质(具有重复模式)。因此,我们需要限制正弦,余弦和切线的域,以便每个域都是一对一的,并且将具有逆。我们这样做如下:
y = sin(x) | y = cos(x) | y = tan(x) |
域:[- π / 2,π / 2 ] | 域:[0,π] | 域:(- π / 2,π / 2) |
范围:[-1,1] | 范围:[-1,1] | 范围:所有实数 |
现在每个函数都有一个逆函数,我们可以看到每个逆三角函数的域和范围如下:
y = arcsin(x) | y =弧形(x) | y = arctan(x) |
域:[-1,1] | 域:[-1,1] | 域:所有实数 |
范围:[- π / 2,π / 2 ] | 范围:[0,π] | 范围:(- π / 2,π / 2) |
这是图形:
求逆三角函数
实施例1:查找反余弦(1 / 2)。
溶液:牢记反余弦的范围为[0,π],我们需要寻找在单位圆上属于x值1 / 2和在顶部一半的单位圆的。我们发现,当角度π / 3 X = 1 / 2,所以反余弦(1 / 2)= π / 3。
示例2:找到arctan(1)。
解决方案:我们需要找到一个切线为1的角度。由于tan(x)= sin(x) / cos(x),我们需要找到一个正弦和余弦相同的角度。反正切的范围是(-π / 2,π / 2); 将这两个条件放在一起,我们看到角度必须为 π / 4。换句话说,arctan(1)= π / 4。
示例3:如果sin(x)= -1,x是什么?
解决方案:我们可以使用反三角函数来求解x。如果我们两边都反正弦
sin(x)= -1
arcsin(sin(x))= arcsin(-1)
x = arcsin(-1)
我们看到正弦和反正弦相互抵消。所以现在我们需要找到单位圆上y = -1的角度。快速浏览一下即可了解到我们所需的角度为3π / 2,但这不在反正弦范围内。使用参考角,我们发现3π / 2与-π / 2的值相同,在反正弦范围内。所以x = -π / 2。
使用计算器评估逆三角函数
反三角函数也可以使用科学或图形计算器找到。点击“秒”或“移位”按钮,然后点击所需的三角函数。确保您处于作业要求的正确模式。使用前面的示例,应将其输入到计算器中,如下所示:
SHIFT> COS(1/2),因此在计算器上应如下所示:COS -1(1/2)
y = sin -1(x)是否与y =(sin(x))- 1相同?
否。这些功能非常不同。y = sin -1(x)是反三角函数;而y =(sin(x))- 1是倒数三角函数。作为逆函数,我们可以简化y =(sin(x))- 1 = 1 / sin(x) = csc(x); 输入是一个角度,输出是一个数字,与常规正弦函数相同。对于所有三角函数来说都是一样的。
这些图也非常不同:
更新:20210423 104211