역삼각함수 계산기

단계별 풀이로 arcsin, arccos, arctan을 계산합니다

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Math Input
arcsin(1/2)
arccos(-sqrt(2)/2)
arctan(sqrt(3))
sin(arccos(3/5))

역삼각함수란?

역삼각함수는 표준 삼각함수를 역으로 합니다. 비율이 주어지면 각을 반환합니다.

arcsin(x)=θ    sin(θ)=x\arcsin(x) = \theta \iff \sin(\theta) = x
arccos(x)=θ    cos(θ)=x\arccos(x) = \theta \iff \cos(\theta) = x
arctan(x)=θ    tan(θ)=x\arctan(x) = \theta \iff \tan(\theta) = x

삼각함수는 일대일이 아니므로, 적절한 역함수를 정의하기 위해 정의역을 제한합니다.

함수정의역치역 (주값)
arcsin(x)\arcsin(x)[1,1][-1, 1][π2,π2]\left[-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}\right]
arccos(x)\arccos(x)[1,1][-1, 1][0,π][0, \pi]
arctan(x)\arctan(x)(,)(-\infty, \infty)(π2,π2)\left(-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}\right)

대체 표기: sin1(x)\sin^{-1}(x), cos1(x)\cos^{-1}(x), tan1(x)\tan^{-1}(x) (참고: sin1(x)1sinx\sin^{-1}(x) \neq \frac{1}{\sin x}).

핵심 관계:

  • 모든 x[1,1]x \in [-1, 1]에 대해 arcsin(x)+arccos(x)=π2\arcsin(x) + \arccos(x) = \frac{\pi}{2}
  • 모든 xx에 대해 arctan(x)+arccot(x)=π2\arctan(x) + \text{arccot}(x) = \frac{\pi}{2}

역삼각함수는 적분(11+x2dx=arctanx+C\int \frac{1}{1+x^2}\,dx = \arctan x + C), 기하, 항법, 물리학에서 나타납니다.

역삼각함수를 계산하는 방법

방법 1: 알려진 값 사용

표준 값의 경우, 단위원을 역으로 사용합니다.

arcsin(12)=π6왜냐하면 sinπ6=12\arcsin\left(\frac{1}{2}\right) = \frac{\pi}{6} \quad \text{왜냐하면 } \sin\frac{\pi}{6} = \frac{1}{2}

흔한 정확한 값:

입력arcsin\arcsinarccos\arccosarctan\arctan
0000π2\frac{\pi}{2}00
12\frac{1}{2}π6\frac{\pi}{6}π3\frac{\pi}{3}
22\frac{\sqrt{2}}{2}π4\frac{\pi}{4}π4\frac{\pi}{4}
32\frac{\sqrt{3}}{2}π3\frac{\pi}{3}π6\frac{\pi}{6}
11π2\frac{\pi}{2}00π4\frac{\pi}{4}
3\sqrt{3}π3\frac{\pi}{3}

방법 2: 직각삼각형 방법

cos(arcsin(35))\cos(\arcsin(\frac{3}{5})) 같은 합성을 계산하려면:

  1. θ=arcsin(35)\theta = \arcsin(\frac{3}{5})로 놓으면 sinθ=35\sin\theta = \frac{3}{5}
  2. 직각삼각형을 그립니다: 대변 =3= 3, 빗변 =5= 5
  3. 인접변 =259=4= \sqrt{25 - 9} = 4를 구합니다 (피타고라스 정리)
  4. 따라서 cosθ=45\cos\theta = \frac{4}{5}

방법 3: 대수적 항등식

간단히 하는 데 유용한 항등식:

sin(arccosx)=1x2\sin(\arccos x) = \sqrt{1 - x^2}
cos(arcsinx)=1x2\cos(\arcsin x) = \sqrt{1 - x^2}
tan(arcsinx)=x1x2\tan(\arcsin x) = \frac{x}{\sqrt{1 - x^2}}
sin(arctanx)=x1+x2\sin(\arctan x) = \frac{x}{\sqrt{1 + x^2}}
cos(arctanx)=11+x2\cos(\arctan x) = \frac{1}{\sqrt{1 + x^2}}

방법 4: 역삼각함수의 도함수

이는 미적분에 필수적입니다.

ddxarcsinx=11x2\frac{d}{dx}\arcsin x = \frac{1}{\sqrt{1-x^2}}
ddxarccosx=11x2\frac{d}{dx}\arccos x = -\frac{1}{\sqrt{1-x^2}}
ddxarctanx=11+x2\frac{d}{dx}\arctan x = \frac{1}{1+x^2}

접근법 비교

방법적합한 경우핵심 지표
알려진 값표준 비율입력이 0,12,22,32,10, \frac{1}{2}, \frac{\sqrt{2}}{2}, \frac{\sqrt{3}}{2}, 1
직각삼각형합성cos(arcsin())\cos(\arcsin(\cdot)) 형태의 식
항등식대수적 간소화역삼각함수 제거 필요
계산기비표준 소수정확한 형태 기대 안 함

피해야 할 흔한 실수

  • sin1(x)\sin^{-1}(x)1sinx\frac{1}{\sin x} 혼동: 표기 sin1(x)\sin^{-1}(x)는 코시컨트가 아니라 arcsin을 의미합니다. 혼동을 피하려면 맥락을 사용하거나 "arc" 표기를 선호하세요.
  • 주값 범위 무시: arcsin(12)=π6\arcsin(-\frac{1}{2}) = -\frac{\pi}{6}이며 11π6\frac{11\pi}{6}이 아닙니다. 답은 정의된 범위 [π2,π2][-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}] 안에 있어야 합니다.
  • 약분을 잘못 적용: x[1,1]x \in [-1,1]에 대해 sin(arcsinx)=x\sin(\arcsin x) = x이지만, arcsin(sinx)=x\arcsin(\sin x) = xx[π2,π2]x \in [-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}]일 때만입니다. 이 범위 밖에서는 적절한 부호의 기준각이 됩니다.
  • 정의역 오류: arcsin(2)\arcsin(2)arccos(3)\arccos(-3)은 정의역이 [1,1][-1, 1]이므로 실수에서 정의되지 않습니다.
  • 피타고라스 단계에서 잘못된 부호: 직각삼각형 방법을 사용할 때, 주값 범위가 함의하는 사분면에 따라 올바른 부호를 취하세요.

Examples

Step 1: cosθ=32\cos\theta = -\frac{\sqrt{3}}{2}가 되는 θ[0,π]\theta \in [0, \pi]가 필요합니다
Step 2: cosπ6=32\cos\frac{\pi}{6} = \frac{\sqrt{3}}{2}임을 알고 있습니다. 코사인이 음수이므로 θ\theta는 제2사분면에 있습니다
Step 3: θ=ππ6=5π6\theta = \pi - \frac{\pi}{6} = \frac{5\pi}{6}
Answer: 5π6\frac{5\pi}{6}

Step 1: θ=arctan43\theta = \arctan\frac{4}{3}로 놓으면 θ(π2,π2)\theta \in (-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2})이고 tanθ=43\tan\theta = \frac{4}{3}
Step 2: 직각삼각형을 그립니다: 대변 =4= 4, 인접변 =3= 3, 빗변 =16+9=5= \sqrt{16 + 9} = 5
Step 3: sinθ=대변빗변=45\sin\theta = \frac{\text{대변}}{\text{빗변}} = \frac{4}{5}
Answer: 45\frac{4}{5}

Step 1: 먼저 sin5π4\sin\frac{5\pi}{4}을 계산합니다. 이 각은 기준각 π4\frac{\pi}{4}인 제3사분면에 있습니다: sin5π4=22\sin\frac{5\pi}{4} = -\frac{\sqrt{2}}{2}
Step 2: 이제 arcsin(22)\arcsin(-\frac{\sqrt{2}}{2})을 구합니다: sinθ=22\sin\theta = -\frac{\sqrt{2}}{2}θ[π2,π2]\theta \in [-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}]가 필요합니다
Step 3: θ=π4\theta = -\frac{\pi}{4} (제한된 범위의 제4사분면)
Answer: π4-\frac{\pi}{4}

Frequently Asked Questions

Arcsin(x)는 '사인이 x인 각이 무엇인가?'에 답합니다. arccos와 arctan도 마찬가지입니다. 이들은 sin, cos, tan의 역연산입니다. 예를 들어 sin(30도) = 1/2이므로 arcsin(1/2) = 30도(또는 pi/6 라디안)입니다.

사인, 코사인, 탄젠트가 주기적이므로 각 출력값이 무한히 많은 각에 대응됩니다. 역함수를 적절한 함수(입력당 하나의 출력)로 만들기 위해 주값 범위로 제한합니다. arcsin은 [-pi/2, pi/2], arccos는 [0, pi], arctan은 (-pi/2, pi/2)입니다.

아니요. sin^(-1)(x)는 역함수인 arcsin(x)를 의미합니다. 역수 1/sin(x)는 csc(x)(코시컨트)로 씁니다. 모호한 지수 표기 때문에 흔히 혼동이 발생합니다.

사인과 코사인은 그 경계를 넘지 않으므로 arcsin과 arccos는 -1과 1 사이(포함)의 입력만 받습니다. 탄젠트는 임의의 실수 값을 산출할 수 있으므로 arctan은 임의의 실수를 입력으로 받습니다.

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