trigonometry

Обратные тригонометрические функции

Обратные тригонометрические функции (arcsin, arccos, arctan) восстанавливают угол по тригонометрическому отношению. arcsin(y) = x означает sin(x) = y при ограниченной области значений.

Обратные тригонометрические функции восстанавливают угол по тригонометрическому отношению. Три основные:

  • arcsin(y)=x\arcsin(y) = x означает sin(x)=y\sin(x) = y, при x[π/2,π/2]x \in [-\pi/2, \pi/2].
  • arccos(y)=x\arccos(y) = x означает cos(x)=y\cos(x) = y, при x[0,π]x \in [0, \pi].
  • arctan(y)=x\arctan(y) = x означает tan(x)=y\tan(x) = y, при x(π/2,π/2)x \in (-\pi/2, \pi/2).

Ограниченная область значений необходима, потому что sin\sin, cos\cos, tan\tan не являются взаимно однозначными — многие углы имеют одно и то же тригонометрическое отношение. Ограничивая множество значений, мы получаем единственную обратную функцию.

Обозначение: sin1(x)\sin^{-1}(x) — это то же самое, что arcsin(x)\arcsin(x), но не то же самое, что 1/sin(x)1/\sin(x) (которое равно cscx\csc x). Эта неоднозначность обозначений — частая ошибка учащихся.

Обратные тригонометрические функции возникают при решении задач о треугольниках (найти угол, когда известны стороны), в математическом анализе (их производные изящны: ddxarctanx=11+x2\frac{d}{dx}\arctan x = \frac{1}{1+x^2}) и в физике (вычисление углов по координатам через arctan2\arctan2).