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反三角函數定義域

2025-11-27 14:03:59 來源:網易 用戶:太叔義學 

反三角函數定義域】反三角函數是三角函數的反函數,用于求解角度的值。在數學中,常見的反三角函數包括反正弦(arcsin)、反余弦(arccos)、反正切(arctan)以及它們的變體如反余切(arccot)、反正割(arcsec)和反余割(arccsc)。這些函數的定義域和值域與原三角函數密切相關,但為了保證其可逆性,通常會對原函數進行限制。

以下是常見反三角函數的定義域總結:

函數名稱 表達式 定義域 值域(范圍)
反正弦函數 y = arcsin(x) x ∈ [-1, 1] y ∈ [-π/2, π/2]
反余弦函數 y = arccos(x) x ∈ [-1, 1] y ∈ [0, π]
反正切函數 y = arctan(x) x ∈ ? y ∈ (-π/2, π/2)
反余切函數 y = arccot(x) x ∈ ? y ∈ (0, π)
反正割函數 y = arcsec(x) x ∈ (-∞, -1] ∪ [1, ∞) y ∈ [0, π/2) ∪ (π/2, π]
反余割函數 y = arccsc(x) x ∈ (-∞, -1] ∪ [1, ∞) y ∈ [-π/2, 0) ∪ (0, π/2]

說明:

- 反正弦函數:定義域為 [-1, 1],因為正弦函數的取值范圍是 [-1, 1]。其值域被限制在 [-π/2, π/2],以確保函數的一一對應關系。

- 反余弦函數:同樣定義域為 [-1, 1],但值域為 [0, π],這樣可以覆蓋所有可能的余弦值,并保證唯一性。

- 反正切函數:定義域為全體實數,因為正切函數在其定義域內是周期性的,但通過限制值域為 (-π/2, π/2),可以得到一個單調遞增的函數。

- 反余切函數:定義域為全體實數,但值域為 (0, π),這與反余弦函數類似,是為了保持函數的單射性。

- 反正割函數和反余割函數:由于正割和余割函數在某些點無定義,因此它們的定義域被限制為 x ≤ -1 或 x ≥ 1。值域則根據不同的定義方式略有不同,但通常會選擇主值區間來保證函數的可逆性。

通過上述表格可以看出,反三角函數的定義域和值域都經過了精心設計,以確保它們是單射函數,從而具備反函數的性質。理解這些函數的定義域對于解決實際問題、進行數學建模以及學習更高級的數學內容非常重要。

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