trigonometry

逆三角関数

逆三角関数(arcsin、arccos、arctan)は、三角比から角を求める関数である。arcsin(y) = x は sin(x) = y を意味し、出力の範囲は制限される。

逆三角関数は、三角比から角を求める関数である。主要な3つ:

  • arcsin(y)=x\arcsin(y) = xsin(x)=y\sin(x) = y を意味し、x[π/2,π/2]x \in [-\pi/2, \pi/2]
  • arccos(y)=x\arccos(y) = xcos(x)=y\cos(x) = y を意味し、x[0,π]x \in [0, \pi]
  • arctan(y)=x\arctan(y) = xtan(x)=y\tan(x) = y を意味し、x(π/2,π/2)x \in (-\pi/2, \pi/2)

出力範囲を制限する必要があるのは、sin\sincos\costan\tan が一対一でないためである。多くの角が同じ三角比を共有するので、終域を制限することで一意な逆関数を強制する。

記法:sin1(x)\sin^{-1}(x)arcsin(x)\arcsin(x)同じだが、1/sin(x)1/\sin(x)(これは cscx\csc x)とは同じではない。この記法上の曖昧さは学習者がよく犯す誤りである。

逆三角関数は、三角形の問題を解くとき(辺がわかっているときに角を求める)、微積分(その導関数は簡潔である:ddxarctanx=11+x2\frac{d}{dx}\arctan x = \frac{1}{1+x^2})、物理(arctan2\arctan2 により座標から角を計算する)などで現れる。