Bueskinn og bueskinn

Arc sinus og arkkosin i det kartesiske koordinatsystemet
  • bueskinn ( x )
  • arccos ( x )
  • Den arcsinus - skriftlig eller  - og den arccosinus (eller også arccosinus ) - skriftlig eller  - er inverse funksjoner av den (hensiktsmessig) begrenses sinus- eller cosinus-funksjon . Sinus og cosinus er funksjoner som kartlegger en vinkel til en verdi i intervallet ; som deres omvendte funksjoner kartlegger buesine og buesine en verdi fra igjen til en tilhørende vinkel. Siden sinus og cosinus er periodiske funksjoner, er det et uendelig antall tilknyttede vinkler for hver verdi fra . Derfor, for å invertere sinus og cosinus, er deres definisjonssett begrenset til intervallet for sinus og til for cosinus. Sinus og cosinus er strengt ensformige i disse intervallene og er derfor reversible.

    Sammen med arktangenten som den omvendte funksjonen til den (også passende begrensede) tangenten , utgjør arktangenten og arkkosinen kjernen i klassen av arktopiske funksjoner . På grunn av den vanlige stavemåten nylig for inverse funksjoner, stikker navnet spredt til kalkulatorene stavemåter og den klassiske stavemåten eller fortrenger det som kan forveksles med gjensidighetene til sinus og cosinus ( cosecant og secant kan resultere).

    Definisjoner

    Sinusfunksjonen er -periodisk og ikke injiserende innen en periode . Derfor må domenet deres begrenses på en passende måte for å oppnå en reversibel unik funksjon. Siden det er flere muligheter for denne begrensningen, snakker vi om buegrener. Vanligvis hovedgrenen (eller hovedverdien)

    den inverse funksjonen til begrensningen av sinusfunksjonen til intervallet blir vurdert.

    Analogt med arkkosinen, er hovedgrenen til arkkosinen definert som den omvendte funksjonen til . Dette resulterer i med

    også en bijektiv funksjon. Midler

    disse to funksjonene kan konverteres til hverandre.

    eiendommer

      Arcsine Arccosine
    Funksjonsgraf Arcsin Arccos
    Definisjonssett
    Bildesett
    monotoni strengt monotont økende strengt avtagende monotont
    Symmetrier Odd-funksjon ( punkt symmetri til ):
    Punkt symmetri også
    Asymptoter Nei Nei
    nullpunkt
    Hopp poeng Nei Nei
    Poler Nei Nei
    Ekstremer Globalt maksimum på plass , globalt minimum på plass
    Globalt maksimum på plass , globalt minimum på plass
    Vendepunkter

    Formler for negative argumenter

    På grunn av symmetriegenskapene gjelder følgende:

    Serien utvikler seg

    Den Taylor-serien arcsinus oppnås ved å utvikle derivatet inn i en binominalrekken og deretter integrere det, det er gitt ved:

    Begrepet betegner det dobbelte fakultetet .

    De Taylor serie arccosinus resultatene fra forholdet :

    Begge seriene har konvergensradius 1.

    Integrerte representasjoner

    De integrerte representasjonene av buesagen og buesinen er gitt av:

    Sammenkoblinger med sinus og cosinus

    Følgende formler gjelder for buefunksjonene:

    , fordi gjelder for og .
    , fordi gjelder for og .
    , fordi gjelder for og .
    , fordi gjelder for og .

    Forholdet til arktangenten

    Av spesiell betydning i eldre programmeringsspråk uten implementerte bueformede og bueformede funksjoner er følgende forhold, som gjør det mulig å beregne bueformet og bueformet fra arktangenten som kan ha blitt implementert. Basert på formlene ovenfor gjelder følgende

    for Definert på denne måten blir disse to ligningene også korrekte. Alternativt kan du også

    bruke det som følger av ovennevnte ved å bruke den funksjonelle ligningen til arktangenten og gjelder for. Den sistnevnte kan også brukes for

    forenkle.

    Tilleggssetninger

    Hovedartikkel: Tilleggssetninger for buefunksjoner (trigonometri)

    Tilsetningssetningene for buesvin og arkkosin kan fås ved hjelp av tilleggssetningene for sinus og cosinus :

    Det følger spesielt av dette for doble funksjonsverdier

    Derivater

    Arcsine
    Arccosine
    omdannelse

    Integraler

    Arcsine
    Arccosine

    Komplekse argumenter

      Med

    For funksjonen se Areakosinus hyperbolsk , og for funksjonen gjelder

    med Heaviside-funksjonen .

    Merknader

    Viktige funksjonelle verdier

    Se også: Sine og Cosine: Viktige funksjonsverdier

    Tabellen nedenfor viser viktige funksjonsverdier for de to buefunksjonene .

    Andre viktige verdier er:

    Fortsatt bruddrepresentasjon av buesonen

    I 1948 fant HS Wall følgende representasjon som en fortsatt brøkdel for buesinen :

    Kompleks funksjon

    Buesonen og buesinen kan også uttrykkes av hovedgrenen til den komplekse logaritmen :

    Disse to formlene kan avledes som følger:

    For :

    For :

    Se også

    litteratur

    Individuelle bevis

    1. Eric W. Weisstein : Inverse trigonometriske funksjoner . På: MathWorld (engelsk).
    2. George Hoever: Higher Mathematics compact . Springer Spektrum, Berlin Heidelberg 2014, ISBN 978-3-662-43994-4 ( begrenset forhåndsvisning i Google- boksøk ).