📜  三角函数的反导| 12年级数学

📅  最后修改于: 2021-06-24 16:08:51             🧑  作者: Mango

从最简单到最复杂的每个数学函数都有一个逆函数。在数学中,逆通常表示相反的意思。另外,逆是减法。对于乘法,它是除法。与三角函数相同,它是反三角函数。三角函数是角度的函数。术语函数用于描述两组数字或变量之间的关系。在现代数学中,有六个基本的三角函数:正弦,余弦,正切,割线,正割和余切。这些函数的反函数是反正弦,反余弦,反正切,反正割,反正割和反正切。三角函数是多对一的函数,但我们知道,如果函数是双射(一一对应到)一个函数的反函数存在。因此,如果我们限制三角函数的域,则这些函数将变成双射的,并且三角函数的逆函数将在限制域内定义。

反三角函数的域和范围

X的元素称为f的域,Y的元素称为f的域。 X元素的图像称为范围,它是Y的子集。下图演示了函数的域,共域和范围。

域和范围

以下是反三角函数的域和范围的表:

Function

Domain

Range

sin-1x [-1, 1] [ -pi/2, pi/2 ]
cos-1x [-1, 1] [0, pi]
tan-1x R [-pi/2, pi/2]
cot-1x R (0, pi)
sec-1x R-(-1,1) [0, pi], {pi/2}
cosec-1x R-(-1,1) [ -pi/2, pi/2 ] – {0}

使用第一原理的反三角函数的导数

让我们通过解决一些问题来理解该主题,我们将使用“第一主体”解决这些问题。

问题陈述:在给定条件-1≤x≤1时,sin -1 x = y,-pi / 2≤y≤pi / 2。通过使用第一负责人来解决此问题。

如果绘制正弦x的正弦图,则该图看起来像这样:

例子

示例1:使用第一原理微分函数f (x)= cos -1 x。

如果我们绘制cos逆x的图,则该图看起来像这样。

示例2:使用第一原理求解f(x)= tan -1 (x)。

如果我们绘制tan逆x的图,则该图看起来像这样。

使用链规则的反三角函数导数

在使用链式规则之前,我们必须首先知道什么是链式规则?

uv = u’v + uv’

上面的表达式演示了链式规则,其中u是第一个函数,v是第二个函数,要应用链式规则,我们必须首先取u的导数,然后在其他段上与v相乘,我们必须取u的导数v,然后将其乘以u,然后将两者相加。我们使用这种链式法则找到函数的导数。

反三角函数的公式

下图中有反三角函数公式的列表,在求解反三角函数的导数时,我们将使用它们来解决问题。

1. \ { \frac{d}{dx}(sin^{-1}x) = \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}}} \\ 2. \ { \frac{d}{dx}(cos^{-1}x) = \frac{-1}{\sqrt{1 - x^2}}} \\ 3. \ { \frac{d}{dx}(tan^{-1}x) = \frac{1}{1 + x^2}} \\ 4. \ { \frac{d}{dx}(cosec^{-1}x) = \frac{-1}{mod(x).\sqrt{x^2 - 1}}} \\ 5. \ { \frac{d}{dx}(sec^{-1}x) = \frac{1}{mod(x).\sqrt{x^2 - 1}}} \\ 6. \ { \frac{d}{dx}(cot^{-1}x) = \frac{-1}{1 + x^2}}

例子

让我们根据链式规则来解决一些问题,以正确理解此概念。

问题1:y = tan -1 (1 / x)

问题2:y = sin -1 (1 – x)

问题3:y =(1 / a)棕褐色-1 (x / a)

问题4:y = cot -1 (1 / x 2 )

我们必须找出cot -1 (1 / x 2 )的导数,因此首先我们必须在上面的三角公式列表(第4行)中替换cot -1 x的公式。然后应用链式规则,找到问题的导数,并在解决之后,我们得到我们需要的答案。

函数为隐函数微分学

首先,我们必须了解隐式函数。什么是隐式函数?让我们以一个函数为例,y = 2x +3。因此在此函数,变量y取决于变量x,这意味着x的值在y的函数值中更改时也会更改。因此,其中因变量(y)是孤立变量的这种类型的函数单独出现在一侧(左侧),这些函数不是隐式函数,它们是显式函数。

让我们再举一个例子,x + sin xy -y =0。正如我们在该函数看到的那样,我们不能在一侧单独分离任何变量,这意味着我们不能隔离任何变量,因为我们同时拥有变量x和y罪恶的角度。因此,我们无法隔离变量的这种类型的函数。这种类型的函数称为隐式函数。让我们来解决这个问题,并通过使用隐式微分来解决该问题。

示例:y = cos -1 x

cos(x)的三角形以找出cosec(x)