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反sec函数


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反sec函数 sec^(-1)z (Zwillinger 1995, p. 465),也表示为 arcsecz (Abramowitz 和 Stegun 1972, p. 79;Harris 和 Stocker 1998, p. 315;Jeffrey 2000, p. 124),是 正割函数反函数。变体 Arcsecz (Beyer 1987, p. 141) 和 Sec^(-1)z 有时用于指示主值,尽管这种区分并非总是明确的 (例如,Zwillinger 1995, p. 466)。更糟糕的是,符号 arcsecz 有时用于表示主值,而 Arcsecz 用于表示多值函数 (Abramowitz 和 Stegun 1972, p. 80)。在符号 sec^(-1)z (在北美和全球袖珍计算器中常用) 中,secz正割函数,而上标 -1 表示 反函数,而非乘法逆元。

反sec函数的主值在 Wolfram 语言中实现为ArcSec[z] 在 Wolfram 语言中。

InverseSecantBranchCut

反sec函数是一个多值函数,因此在复平面中需要一个分支切割,Wolfram 语言的约定将其放置在 (-1,1)。这遵循 sec^(-1)z 的定义,即

 sec^(-1)z=1/2pi+iln(sqrt(1-1/(z^2))+i/z).
(1)

sec^(-1)z导数

 d/(dz)sec^(-1)z=1/(z^2sqrt(1-1/(z^2))),
(2)

化简为

 d/(dx)sec^(-1)x=1/(xsqrt(x^2-1))
(3)

对于 x>0不定积分

 intsec^(-1)zdz=zsec^(-1)z-ln[z(1+sqrt((z^2-1)/(z^2)))]+C,
(4)

化简为

 intsec^(-1)xdx=xsec^(-1)x-ln(x+sqrt(x^2-1))
(5)

对于 x>0

反sec函数在无穷远处有泰勒级数展开式

sec^(-1)x=1/2pi-sum_(n=0)^(infty)((2n-1)!!)/((2n+1)(2n)!!)x^(-2n-1)
(6)
=1/2pi-x^(-1)-1/6x^(-3)-3/(40)x^(-5)-5/(112)x^(-7)-...
(7)

(OEIS A055786A002595)。

反sec函数满足

 sec^(-1)z=cos^(-1)(1/z)
(8)

对于 z!=0,以及

sec^(-1)z=pi-sec^(-1)(-z)
(9)
=1/2pi-csc^(-1)z
(10)
=1/2pi+csc^(-1)(-z)
(11)

对于所有复数 z。它可以通过其他反三角函数表示为

sec^(-1)x={pi+csc^(-1)(x/(sqrt(x^2-1))) for x<-1; csc^(-1)(x/(sqrt(x^2-1))) for x>1
(12)
={pi-cot^(-1)(1/(sqrt(x^2-1))) for x<-1; cot^(-1)(1/(sqrt(x^2-1))) for x>1
(13)
={pi+sin^(-1)((sqrt(x^2-1))/x) for x<-1; sin^(-1)((sqrt(x^2-1))/x) for x>1
(14)
={pi-tan^(-1)(sqrt(x^2-1)) for x<-1; tan^(-1)(sqrt(x^2-1)) for x>1.
(15)

另请参阅

反余割函数, 反余弦函数, 反余切函数, 反正弦函数, 反正切函数, 反三角函数, 正割函数

相关的 Wolfram 网站

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

使用 Wolfram|Alpha 探索

参考文献

Abramowitz, M. 和 Stegun, I. A.(编). "Inverse Circular Functions." §4.4 in 数学函数手册,包含公式、图表和数学表格,第 9 版。 New York: Dover, pp. 79-83, 1972.Beyer, W. H. CRC 标准数学表格,第 28 版。 Boca Raton, FL: CRC Press, pp. 141-143, 1987.Bronshtein, I. N. 和 Semendyayev, K. A. 数学手册,第 3 版。 New York: Springer-Verlag, 1997.Harris, J. W. 和 Stocker, H. 数学和计算科学手册。 New York: Springer-Verlag, p. 315, 1998.Jeffrey, A. 数学公式和积分手册,第 2 版。 Orlando, FL: Academic Press, 2000.Sloane, N. J. A. 序列 A002595/M4233 和 A055786 in "整数序列在线百科全书"。Spanier, J. 和 Oldham, K. B. "Inverse Trigonometric Functions." Ch. 35 in 函数图谱。 Washington, DC: Hemisphere, pp. 331-341, 1987.Zwillinger, D.(编). CRC 标准数学表格和公式。 Boca Raton, FL: CRC Press, 1995.

在 Wolfram|Alpha 中被引用

反sec函数

请引用为

Weisstein, Eric W. "反sec函数。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/InverseSecant.html

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