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¿Por qué es el rango de funciones inversas trigonométricas definidas de esta manera?

Mi pregunta es muy simple, ¿por qué es la gama del $\sin^{-1}(x)$, $\cos^{-1}(x)$% y $\tan^{-1}(x)$ definidas como $[-\pi/2,\pi/2]$, $[0,\pi]$ y $[-\pi/2,\pi/2]$ respectivamente? ¿Hay alguna razón particular? Podríamos elegir otro rango para cada función trigonométrica inversa. Por ejemplo, podemos elegir $[0,\pi]$ que el rango de $\sin^{-1}x$.

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He comprendido por qué entre el seno y el coseno tiene que ser $[-\pi/2,\pi/2]$ y $[0,\pi]$ respectivamente. Todavía me pregunto por qué no podemos definir la gama de la tangente como $[0,\pi]$

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kamil09875 Puntos 2154

¿Por qué no $[0;\pi]$ rango de $\arcsin$?

Debido a que en este rango de $\sin$ no es inyectiva. Esto significa que no existe$a,b\in[0;\pi],\;a\ne b$,$\sin(a)=\sin(b)$. Esto es muy incómodo porque $\arcsin$ sería de varios valores. Para un argumento existiendo dos valores. Es por eso que tales gama seleccionada $\sin$ es inyectiva y por lo tanto $\arcsin$ es una función.


La función $\sin(x)$ es periódica. Esto significa que para cada valor de $y$ existen infinidad de argumentos $x$ satisfacción $y=\sin(x)$. Entonces, su inverso $\arcsin$ es de varios valores. Para cada argumento que se tarda una infinidad de valores. Es por eso que generalmente "split" en las ramas, de modo que cada rama es una función. Generalmente se realiza en los puntos donde la tangente es vertical. A continuación, definimos tales ramas como $$...,\;\arcsin_{-1}(x),\;\arcsin_0(x),\;\arcsin_1(x),...$$

La rama de $\arcsin_0(x)$ es la principal, equivalente a $\arcsin(x)$.

Lo mismo que arriba se con $\cos$.


Similar cosa es con $\tan$. No es inyectiva, por lo que tener tal dominio (este dominio seleccionado de $\tan$ es el rango de $\arctan$ $\tan$ es inyectiva. Es $$...,\;[-3\pi/2;-\pi/2],\;[-\pi/2;\pi/2],\;[\pi/2,3\pi/2],\;...$$

En realidad podemos tomar dominios tales como la $[0;\pi]$, pero luego, $\arctan$ no sería continuo.

¿Por qué el dominio de que es la más cercana a $0$ es seleccionado? Porque es conveniente.

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Archis Welankar Puntos 1730

Funciones trigo inverso no son más que ángulos. Ahora trigo funciones son periódicas sobre $2π$ hay rangos son tales también gama de bronceado es $[-π/2,π/2]$ esperanza tengo intrtpreted correctamente.

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Anthony Cramp Puntos 126

Se podría hacer otra elección. Según recuerdo hay dos maneras diferentes que los libros de texto de cálculo definan $\sec^{-1}$.

Otra respuesta. En análisis complejo, cada una de estas funciones trigonométricas inversas puede escribirse en términos de logaritmo (natural) complejo. Así que tomar esa definición y utilizar el valor principal del registro para obtener el valor principal de las funciones trigonométricas inversas. Volver a restringir a la línea real para uso del bebé.

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