主题
Search

反余弦


ArcCos
ArcCosReImAbs
最小值 最大值
实部
虚部 Powered by webMathematica

反余弦是 多值函数 cos^(-1)z (Zwillinger 1995, p. 465),也记作 arccosz (Abramowitz and Stegun 1972, p. 79; Harris and Stocker 1998, p. 307; Jeffrey 2000, p. 124),它是 余弦反函数。变体 Arccosz (例如,Beyer 1987, p. 141; Bronshtein and Semendyayev, 1997, p. 69) 和 Cos^(-1)z 有时用于指代反余弦的显式 主值,尽管这种区分并不总是明确 (例如,Zwillinger 1995, p. 466)。更糟糕的是,符号 arccosz 有时用于主值,而 Arccosz 用于多值函数 (Abramowitz and Stegun 1972, p. 80)。请注意,符号 cos^(-1)z (在北美和全球袖珍计算器中常用)、cosz余弦,而上标 -1 表示 反函数,而不是乘法逆元。

反余弦的 主值Wolfram 语言 中实现为ArcCos[z],在 Wolfram 语言 中。在 GNU C 库中,它被实现为acos(double x)。

InverseCosineBranchCut

反余弦是 多值函数,因此在 复平面 中需要 分支切割Wolfram 语言 的约定将其放置在线段 (-infty,-1)(1,infty) 上。这源于 cos^(-1)z 的定义为

 cos^(-1)z=1/2pi+iln(iz+sqrt(1-z^2)).
(1)

特殊值包括

cos^(-1)(-1)=pi
(2)
cos^(-1)0=1/2pi
(3)
cos^(-1)1=0.
(4)

导数 cos^(-1)z 由下式给出

 d/(dz)cos^(-1)z=-1/(sqrt(1-z^2))
(5)

不定积分

 intcos^(-1)zdz=zcos^(-1)z-sqrt(1-z^2)+C.
(6)

反余弦满足

 cos^(-1)z=pi-cos^(-1)(-z)
(7)

对于所有复数 z,以及

 cos^(-1)x={1/2pi+cos^(-1)(sqrt(1-x^2))   for x<=0; 1/2pi-cos^(-1)(sqrt(1-x^2))   for x>=0.
(8)

反余弦可以用其他反三角函数表示为

cos^(-1)z=1/2pi+sin^(-1)(-z)
(9)
=1/2pi-sin^(-1)z
(10)

对于所有复数 z

 cos^(-1)z=sec^(-1)(1/z)
(11)

对于 z!=0

 cos^(-1)x=1/2pi-tan^(-1)(x/(sqrt(1-x^2)))
(12)

对于 -1<=x<=1,以及

cos^(-1)x=cot^(-1)(x/(sqrt(1-x^2)))
(13)
=csc^(-1)(1/(sqrt(1-x^2)))
(14)
=sin^(-1)(sqrt(1-x^2))
(15)
=tan^(-1)((sqrt(1-x^2))/x)
(16)

对于 x>=0,其中在最后一个等式中,零处的等号被理解为在极限 x->0^+ 下成立。

反余弦的 麦克劳林级数,对于 -1<=x<=1

cos^(-1)x=1/2pi-sum_(n=1)^(infty)((1/2)_(n-1))/((n-1)!(2n-1))x^(2n-1)
(17)
=1/2pi-x-1/6x^3-3/(40)x^5-5/(112)x^7-(35)/(1152)x^9-...
(18)

(OEIS A055786A002595)。


另请参阅

余弦, 反余割, 反余切, 反正弦, 反正割, 反正切, 反三角函数

相关 Wolfram 网站

http://functions.wolfram.com/ElementaryFunctions/ArcCos/

使用 Wolfram|Alpha 探索

参考文献

Abramowitz, M. and Stegun, I. A. (编). "Inverse Circular Functions." §4.4 in Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York: Dover, 页. 79-83, 1972.Apostol, T. M. Calculus, 2nd ed., Vol. 1: One-Variable Calculus, with an Introduction to Linear Algebra. Waltham, MA: Blaisdell, 页. 254-255, 1967.Beyer, W. H. CRC Standard Mathematical Tables, 28th ed. Boca Raton, FL: CRC Press, 页. 142-143 和 219, 1987.Bronshtein, I. N. and Semendyayev, K. A. Handbook of Mathematics, 3rd ed. New York: Springer-Verlag, 页. 69-70, 1997.GNU C Library. "Mathematics: Inverse Trigonometric Functions." https://gnu.ac.cn/manual/glibc-2.2.3/html_chapter/libc_19.html#SEC389.Harris, J. W. and Stocker, H. Handbook of Mathematics and Computational Science. New York: Springer-Verlag, 页. 307, 1998.Jeffrey, A. "Inverse Trigonometric and Hyperbolic Functions." §2.7 in Handbook of Mathematical Formulas and Integrals, 2nd ed. Orlando, FL: Academic Press, 页. 124-128, 2000.Sloane, N. J. A. Sequences A002595/M4233 和 A055786 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."Spanier, J. and Oldham, K. B. "Inverse Trigonometric Functions." Ch. 35 in An Atlas of Functions. Washington, DC: Hemisphere, 页. 331-341, 1987.Zwillinger, D. (编). "Inverse Circular Functions." §6.3 in CRC Standard Mathematical Tables and Formulae. Boca Raton, FL: CRC Press, 页. 465-467, 1995.

在 Wolfram|Alpha 中被引用

反余弦

请引用为

Weisstein, Eric W. "反余弦。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/InverseCosine.html

主题分类