反正割函数

更新时间:2023-01-29 13:57

反正割函数是数学术语, 属于反三角函数的一种。指正割函数y=sec x在区间[0,π/2)∪(π/2,π]上的反函数.记为y=arcsec x。

基本概念

反三角函数之一.指正割函数y=sec x在区间[0,π/2)∪(π/2,π]上的反函数.记为y=arcsec,x或y=sec-1x。它表示[0,π/2)∪(π/2,π]上正割值等于x的那个惟一确定的角,即sec(arcsec x)=x,反正割函数的定义域是(-,-1]∪[1,+),值域是[0,π/2)∪(π/2,π].由于正割函数在区间[0,π/2)∪(π/2,π]上是单调连续的,因此,反正割函数是存在且惟一确定的.引进多值函数概念后,就可以在正割函数的整个定义域(x∈R,且x≠kπ+π/2,k∈Z)上来考虑它的反函数,这时的反正割函数是多值的,记为y=Arcsec x,定义域是(-,-1]∪[1,+),值域是y∈R,y≠kπ+π/2,k∈Z.

于是,把y=arcsec x(x∈(-,-1]∪[1,+),y∈[0,π/2)∪(π/2,π])称为反正割函数的主值,而把y=Arcsec x=2kπ±arcsec x(x∈(-,-1]∪[1,+),y∈R,y≠kπ+π/2,k∈Z)称为反正割函数的通值.反正割函数在区间(-,-1]∪[1,+)上的图象可由区间[0,π/2)∪(π/2,π]上的正割曲线作关于直线y=x的对称变换而得到.

定义

(由于反函数存在的条件为原函数单调,但y=secx ,{x|x∈R,x≠π/2+kπ,k∈Z} 在定义域内不单调)所以定义:y=secx,x∈[0,π/2)∪(π/2,π]的反函数为 反正割函数, 记作y=arcsecx,x∈(-,-1]∪[1,+) , y∈[0,π/2)∪(π/2,π],注意:y表示的是一个弧度制的角,自变量x是一个正割值

理解

函数其实就是一个数集A到另一个数集B的映射f,(一般A∈R,B∈R,A ∉ ∅,B∉ ∅),当且仅当f是一一映射时,它才有逆映射f-1(-1在f右上角,以下所有“f-1”均如此)。显然f-1也是一一映射,它也有逆映射f。因而f与f-1互为逆映射。可见,函数y=f(x)与函数x=f-1(y)互为反函数。由于习惯上常用x表示自变量,y表示函数,因而在函数x=f-1(y)的表达式中,一般都还要对调字母x和y,把它改成y=f-1(x)

像与原像:设A,B是两个非空集合,如果根据某个确定的对应法则f使得对A中的每一个元素a,集合B中都有唯一的一个元素b和它对应,那么这种对应叫做集合A到集合B的映射,记作f:A→B。而b叫做a(在f作用下的)的像,记作b=f(a),a叫做(b在f作用下)的原像。显然,原像集就是集合A,而像集与B之间有关系 f(A)⊆B

性质

取值

x∈(-,-1]∪[1,+) ,y∈[0,π/2)∪(π/2,π]

最值

当x=-1时,有最大值π, 当x=1时,有最小值0

单调性

由于正割函数y=secx 在 [0,π/2)上单调递增,所以反正割函数y=arcsecx 在 (-,-1]上单调递增。同理 反正割函数y=arcsecx 在 [1,+) 上单调递增。即单调递增区间:(-,-1]、[1,+) (注意:绝对不能并起来)

对称中心

(0,π/2),故有 arcsec(x)+arcsec(-x)=π, x∈(-,-1]∪[1,+)

渐近线

直线y=π/2

导数

y'=(x^2)√【1-(1/x^2)】 y'始终大于0。

详细推导:

将其分段的答案合并即为 (x^2)√【1-(1/x^2)】

基本思想为:原函数的导数=其反函数导数的倒数,即dy/dx=1/(dx/dy)

函数图像

由以上 y=arcsecx 的导数推导的图1中,第一行cosy=1/x,所以y=arccos(1/x)。以此作为理论依据在几何画

中作出 y=arcsecx的图像。

自己作图:

我们知道这个结论:“ 函数f(x)的图像和它的反函数的图像关于直线y=x对称”,

①可以先画出函数y=secx在(-π/2,π/2)上的图像

②用平板玻璃或透明纸画好图像,翻转过来。或根据另一结论:点P(x0,y0)关于直线y=x的对称点为(y0,x0),描出数点后即可作出图形。

(取图2两条虚线之间的部分 作反函数即可。)

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