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逆三角恒等式

逆三角恒等式: 数学では、逆三角関数はアークス関数または逆三角関数としても知られています。逆三角関数は、基本的な三角関数、つまりサイン、コサイン、タンジェント、コセカント、セカント、コタンジェントの逆関数です。任意の三角比の角度を見つけるために使用されます。逆三角関数は、一般に幾何学、工学などの分野で使用されます。逆三角関数の表現は次のとおりです。

a = f(b) の場合、逆関数は次のようになります。



b = f-1(a)

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逆三角関数の例は、sin です。-1x、cos-1×、だから-1×など。

目次



逆三角恒等式の領域と範囲

次の表は、いくつかの三角関数とその定義域および範囲を示しています。

関数 ドメイン 範囲
y = なし-1バツ[-十一][-p/2、p/2]
y = cos-1バツ[-十一][0,p]
y = コ秒-1バツ R – (-1,1)[-π/2,π/2] – {0}
y = 秒-1バツ R - (-十一)[0, π] – {π/2}
y = そう-1バツ R (-p/2、p/2)
y = 簡易ベッド-1バツ R (0,p)

逆三角関数の性質

逆三角関数のプロパティは次のとおりです。

プロパティ 1:



  1. それなし-1(1/x) = コ秒-1x、x ≥ 1 または x ≤ -1 の場合
  2. コス-1(1/x) = 秒-1x、x ≥ 1 または x ≤ -1 の場合
  3. それで-1(1/x) = 簡易ベッド-1x、x> 0の場合

プロパティ 2:

  1. それなし-1(-x) = -sin-1x、x ∈ [-1 , 1] の場合
  2. それで-1(-x) = -tan-1x、x ∈ R の場合
  3. コセック-1(-x) = -cosec-1x、|x| の場合≥ 1

プロパティ 3

  1. コス-1(-x) = π – cos-1x、x ∈ [-1 , 1] の場合
  2. -1(-x) = π – 秒-1x、|x| の場合≥ 1
  3. ベビーベッド-1(-x) = π – コット-1x、x ∈ R の場合

プロパティ 4

  1. それなし-1x + cos-1x = π/2、x ∈ [-1,1] の場合
  2. それで-1× + ベビーベッド-1x = π/2、x ∈ R の場合
  3. コセック-1x + 秒-1x = π/2 、 |x| の場合≥ 1

プロパティ 5

  1. それで-1× + それで-1y = そう-1( x + y )/(1 – xy)、xy <1 の場合
  2. それで-1× – それで-1y = そう-1(x – y)/(1 + xy)、xy> -1 の場合
  3. それで-1× + それで-1y = π + Tan-1(x + y)/(1 – xy)、xy>1 の場合。 x、y>0

特性6

  1. 2反-1x = 罪-1(2x)/(1 + x2)、|x| の場合≤ 1
  2. 2反-1x = cos-1(1 – x2)/(1 + x2)、x ≥ 0 の場合
  3. 2反-1× = そう-1(2x)/(1 – x2)、-1の場合

逆三角関数の恒等式

逆三角関数の正体は次のとおりです。

  1. それなし-1(sin x) = x を指定 -π/2 ≤ x ≤ π/2
  2. コス-1(cos x) = x (ただし 0 ≤ x ≤ π)
  3. それで-1(tan x) = x は -π/2 を指定します
  4. なし(なし-1x) = x を指定 -1 ≤ x ≤ 1
  5. cos(cos-1x) = x を指定 -1 ≤ x ≤ 1
  6. まあまあ-1x) = x を指定 x ∈ R
  7. cosec(cosec-1x) = x (-1 ≤ x ≤ ∞ または -∞ を指定)
  8. 秒(秒-1x) = x、ただし 1 ≤ x ≤ ∞ または -∞
  9. ベビーベッド(簡易ベッド)-1x) = x が提供される -∞
  10. sin^{-1}(frac{2x}{1 + x^2}) = 2 tan^{-1}x
  11. cos^{-1}(frac{1 – x^2}{1 + x^2}) = 2 tan^{-1}x
  12. tan^{-1}(frac{2x}{1 – x^2}) = 2 tan^{-1}x
  13. 2コス-1x = cos-1(2x2- 1)
  14. 2罪-1x = 罪-12x√(1 – x2)
  15. 3罪-1x = 罪-1(3x – 4x3)
  16. 3コス-1x = cos-1(4x3– 3倍)
  17. 3反-1× = そう-1((3x – x3/1~3倍2))
  18. それなし-1x + 罪-1y = なし-1{ x√(1 – y2) + y√(1 – x2)}
  19. それなし-1× – 罪-1y = なし-1{ x√(1 – y2) – y√(1 – x2)}
  20. コス-1x + cos-1y = cos-1[xy – √{(1 – x2)(1 – および2)}]
  21. コス-1x – cos-1y = cos-1[xy + √{(1 – x2)(1 – および2)}
  22. それで-1× + それで-1y = そう-1(x + y/1 – xy)
  23. それで-1× – それで-1y = そう-1(x – y/1 + xy)
  24. それで-1× + それで-1そして+タン-1z = それで-1(x + y + z – xyz)/(1 – xy – yz – zx)

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逆三角恒等式に関するサンプル問題

質問 1: なしで試してください -1 x = 秒 -1 1/√(1-x 2 )

解決:

なしでしましょう-1x = y

⇒ sin y = x , (sin y = 垂直/斜辺 ⇒ cos y = √(1- 垂直2)/斜辺 )

⇒ cos y = √(1 – x2)、ここでは斜辺 = 1

⇒ 秒 y = 1/cos y

⇒ 秒 y = 1/√(1 – x2)

⇒ y = 秒-11/√(1 – x2)

⇒なし-1x = 秒-11/√(1 – x2)

したがって、証明されました。

質問 2: 試してみてください -1 x = コ秒 -1 √(1 + x 2 )/バツ

解決:

そうしましょう-1x = y

⇒ 正接 y = x、垂直 = x、底辺 = 1

⇒ sin y = x/√(x2+ 1) , (斜辺 = √(垂直なので)2+ベース2))

⇒ cosec y = 1/sin y

⇒ cosec y = √(x2+ 1)/x

⇒ y = コ秒-1√(x2+ 1)/x

⇒それで-1x = コ秒-1√(x2+ 1)/x

したがって、証明されました。

質問 3: 自分自身を次のように評価します -1 バツ)

解決:

コスしてみましょう-1x = y

⇒ cos y = x 、底 = x 、斜辺 = 1 したがって、sin y = √(1 – x2)/1

⇒tan y = sin y/cos y

⇒ タン y = √(1 – x2)/バツ

⇒ y = そうです-1√(1 – x2)/バツ

⇒ コス-1× = そう-1√(1 – x2)/バツ

したがって、tan(cos-1x) = タン(タン-1√(1 – x2)/x ) = √(1 – x2)/バツ。

質問4: それで -1 √(sin x) + コット -1 √(sin x) = y。 cos とを求めます。

解決:

私たちはその日焼けを知っています-1× + ベビーベッド-1x = /2 したがって、この恒等式を質問で与えられた式と比較すると、y = π/2 が得られます。

したがって、cos y = cos π/2 = 0となります。

質問5: それで -1 (1 – x)/(1 + x) = (1/2)tan -1 x、x> 0。x を解きます。

解決:

それで-1(1 – x)/(1 + x) = (1/2)tan-1バツ

⇒ 2反-1(1 – x)/(1 + x) = 黄褐色-1× …(1)

それはわかってるよ、2tan-1× = そう-12x/(1 – x2)。

したがって、式 (1) の左辺は次のように書くことができます。

それで-1[ { 2(1 – x)/(1 + x)}/{ 1 – [(1 – x)(1 + x)]2}]

= それで-1[ {2(1 – x)(1 + x)} / { (1 + x)2– (1 – x)2}]

= それで-1[ 2(1 – x2)/(4x)]

= それで-1(1 – x2)/(2x)

LHS = RHS なので、

それで-1(1 – x2)/(2x) = 黄褐色-1バツ

⇒ (1 – x2)/2x = x

⇒ 1 – ×2= 2倍2

⇒ 3倍2= 1

⇒ x = ± 1/√3

x は 0 より大きい必要があるため、x = 1/√3 が許容可能な答えになります。

質問 6: 試してみてください -1 √x = (1/2)cos -1 (1 – x)/(1 + x)

解決:

そうしましょう-1√x = y

⇒ タン y = √x

⇒それで2y = x

したがって、

RHS = (1/2)cos-1(1-それで2y)/(1 + タン2そして)

= (1/2)cos-1(cos2そしてなしで2y)/(cos2と + なし2そして)

= (1/2)cos-1(cos2そしてなしで2そして)

= (1/2)cos-1(cos 2y)

= (1/2)(2y)

= そして

= それで-1√x

=左HS

したがって、証明されました。

質問7: それで -1 (2x)/(1 – x 2 ) + ベビーベッド -1 (1 – x 2 )/(2x) = π/2, -1

解決策:

それで-1(2x)/(1 – x2) + ベビーベッド-1(1 – x2)/(2x) = π/2

⇒それで-1(2x)/(1 – x2) + だから-1(2x)/(1 – x2) = π/2

⇒ 2反-1(2x)/(1 – x2) = ∏/2

⇒それで-1(2x)/(1 – x2) = ∏/4

⇒ (2x)/(1 – x2) = タン ∏/4

⇒ (2x)/(1 – x2) = 1

⇒ 2x = 1 – x2

⇒ ×2+ 2x -1 = 0

⇒ x = [-2 ± √(22– 4(1)(-1))] / 2

⇒ x = [-2 ± √8] / 2

⇒ x = -1 ± √2

⇒ x = -1 + √2 または x = -1 – √2

しかし、質問 x ∈ (-1, 1) によれば、与えられた方程式の解集合は x ∈ ∅ になります。

質問8: それで -1 1/(1 + 1.2) + タン -1 1/(1 + 2.3) + … + それで -1 1/(1 + n(n + 1)) = タン -1 バツ。 xを解きます。

解決:

それで-11/(1 + 1.2) + タン-11/(1 + 2.3) + … + タン-11/(1 + n(n + 1)) = タン-1バツ

⇒それで-1(2 – 1)/(1 + 1.2) + タン-1(3 – 2)/(1 + 2.3) + … + それで-1(n + 1 – n)/(1 + n(n + 1)) = 正接-1バツ

⇒(だから-12 – それで-11) + (つまり-13 – それで-12) + … + (だから-1(n + 1) – それで-1n) = それで-1バツ

⇒それで-1(n + 1) – それで-11 = そう-1バツ

⇒それで-1n/(1 + (n + 1).1) = タン-1バツ

⇒それで-1n/(n + 2) = タン-1バツ

⇒ x = n/(n + 2)

質問9: 2tanの場合 -1 (x なし) = そうです -1 (2 秒 x) 次に x を解きます。

解決:

2反-1(x なし) = そうです-1(2秒×)

⇒それで-1(2sin x)/(1 – sin2x) = それで-1(2/cos x)

⇒ (2sin x)/(1 – sin2x) = 2/cos x

⇒ sin x/cos2x = 1/cos x

⇒ sin x cos x = cos2バツ

⇒ sin × cos × – cos2x = 0

⇒ cos x(sin x – cos x) = 0

⇒ cos x = 0 または sin x – cos x = 0

⇒ cos x = cos π/2 または Tan x = Tan π/4

⇒ x = π/2 または x = π/4

しかし、x = π/2 では指定された方程式は存在しないため、x = π/4 が唯一の解になります。

質問 10: 簡易ベッドであることを証明してください -1 [ {√(1 + sin x) + √(1 – sin x)}/{√(1 + sin x) – √(1 – sin x)}] = x/2, x ∈ (0, π/4) )

解決:

したがって、x = 2y とします。

左=ベビーベッド-1[{√(1+sin 2y) + √(1-sin 2y)}/{√(1+sin 2y) – √(1-sin 2y)}]

= 簡易ベッド-1[{√(cos2と + なし2y + 2sin y cos y) + √(cos2と + なし2y – 2sin y cos y)}/{√(cos2と + なし2y + 2sin y cos y) – √(cos2と + なし2y – 2sin と cos y)} ]

= 簡易ベッド-1[{√(cos y + sin y)2+ √(cos y – sin y)2} / {√(cos y + sin y)2– √(cos と – sin と)2}]

= 簡易ベッド-1[(co​​s y + sin y + cos y – sin y )/(cos y + sin y – cos y + sin y)]

= 簡易ベッド-1(2cos y)/(2sin y)

= 簡易ベッド-1(ベビーベッドと)

= そして

= x/2。

逆三角恒等式の練習問題

問題 1: 方程式 sin の x を解きます。 -1 (x) + cos -1 (x) = π/2

問題 2: 日焼けを証明してください -1 (1) + それで -1 (2) + それで -1 (3) = p

問題 3: cos⁡(なしで評価する) -1 (0.5))

問題 4: 日焼けしている場合 -1 (x) + 黄褐色 -1 (2x) = π/4、x を求めます。

逆三角恒等式に関する FAQ

逆三角関数とは何ですか?

逆三角関数は、基本的な三角関数 (サイン、コサイン、タンジェント、コセカント、セカント、コタンジェント) の逆関数です。これらは、指定された三角比に対応する角度を見つけるために使用されます。

逆三角関数はなぜ重要ですか?

逆三角関数は、多くの実際的な問題を解決するために重要な三角比から角度を決定するのに役立つため、幾何学、工学、物理学などのさまざまな分野で不可欠です。

逆三角関数の定義域と範囲は何ですか?

各逆三角関数には特定の領域と範囲があります。

s -1 (x) : ドメイン [-1, 1] および範囲 [- π/2, π/2]

コス -1 (x) : ドメイン [-1, 1] および範囲 [0, π]

それで⁡ -1 (x) : ドメイン R と範囲 (- π/2、π/2)

逆三角関数は微積分で使用できますか?

はい、逆三角関数は積分や微分積分で頻繁に使用されます。これらは、三角関数の式を含む関数を統合する場合に特に役立ちます。