5、最值:
,![]()
4、單調(diào)性:增函數(shù)
3、奇偶性:奇函數(shù)(用定義證明,證明過程略)
2、值域:![]()
1、定義域;![]()
3.反正弦函數(shù)
習(xí)慣上,
表示自變量,
表示因變量,將反正弦函數(shù)記作:
,
,![]()
2.反正弦函數(shù)的值
我們來看具體的例子:
(1)反正弦函數(shù)值
表示
范圍內(nèi)的一個角
,并且
,這個角就是
,即
=
。
(2)反正弦函數(shù)值
表示
范圍內(nèi)的一個角
,并且
,要想知道這個角可以通過查表或計算器得到結(jié)果。而且可以解決前面上課時提出的問題:已知
,
如何表示?現(xiàn)在我們知道了,
可以表示為
。
(3)式子
表示什么?等于多少呢?我說它等于1,對嗎?
因為
中
,所以
無意義!
對于反正弦函數(shù)值
有如下需要我們注意的:
1)
當(dāng)
時,有意義;
2)
表示
的角值;
3)
。
1.引進(jìn)符號![]()
由于反正弦函數(shù)并不是正弦函數(shù)的反函數(shù),而是函數(shù)
,
的反函數(shù)。用一個記號來表示,引進(jìn)記號:
。
選擇
表示反正弦函數(shù)是有道理的。
中sin是正弦,arc是什么意思呢?arc并不是“反”的意思,它是英文單詞,解釋為“圓弧”,圓弧即圓周上的一段,那么圓弧
與圓心角
有什么關(guān)系呢?
,在單位圓中
,即
,所以此時弧即角,角即弧。我們可以將arc理解作角,所以
從字面上理解就是正弦值為
所對應(yīng)的角,因此用
記反正弦函數(shù)是有道理的。 表示正弦值為
所對應(yīng)的角,等號是“是”的意思,所以,
即:正弦值為
所對應(yīng)的角是
,
是正弦值為
所對應(yīng)的角。因為反正弦函數(shù)
是函數(shù)
,
的反函數(shù)。所以,自變量
的取值范圍就是原來函數(shù)的值域
,因變量
的取值范圍就是原來函數(shù)的定義域
,因為
是
,故而![]()
,且
。
我們學(xué)習(xí)過反函數(shù),知道反函數(shù)的概念,也明確不是任何一個函數(shù)都存在反函數(shù)。函數(shù)要存在反函數(shù)必須要求其自變量與因變量是一一對應(yīng)的。
那么正弦函數(shù)是否存在反函數(shù)呢?
(學(xué)生作答:答案是否定的。學(xué)生說出理由:因為對于任一正弦值
都有無數(shù)個角值
與之對應(yīng)。正弦函數(shù)的自變量與因變量是多對一的。故而不存在反函數(shù)。)
正弦函數(shù)不存在反函數(shù),那么怎樣利用正弦函數(shù),由正弦值確定相應(yīng)的角值呢?
通過一個例子來說明問題。
關(guān)于
的式子
,
可以表示的角有無數(shù)多個,為
,那么這個結(jié)果從何而來?
首先你能寫出的滿足條件的
是哪個?
,因為
,由
,還可以寫出哪些滿足條件的
,是
,為什么?(因為根據(jù)三角比的定義具有相同終邊的角其對應(yīng)的三角比值相等)
還有其他滿足條件的
嗎?
(有!,因為根據(jù)誘導(dǎo)公式
,所以
。)
通過這個例子,我們說用正弦值表示相應(yīng)角值時,只要能表示出一個相應(yīng)的角值就可以了。根據(jù)三角比的定義和誘導(dǎo)公式可以用它將其余的角值表示出。
所以正弦函數(shù)不存在反函數(shù)。但只要選取某一區(qū)間使得
在該區(qū)間上存在反函數(shù)。因變量可以確定自變量,正弦值可以表示相應(yīng)的角值,并且將該區(qū)間上的角值用相應(yīng)的正弦值表示就可以了。
那么選取怎樣的區(qū)間,使得
存在反函數(shù)呢?
依據(jù)兩個原則:
(1)所取區(qū)間
在該區(qū)間上存在反函數(shù);
(2)能取到
的一切函數(shù)值
。
依據(jù)這兩個原則選擇怎樣的區(qū)間呢?
學(xué)生回答、討論,不斷補(bǔ)充完善。
(先選擇
,因為它包含了所有的正銳角和零角,但不符合原則(2),補(bǔ)上
,因為
取到
的一切函數(shù)值,并且
與
是連接在一起的,且關(guān)于原點對稱,應(yīng)用方便)
所以,選取閉區(qū)間
,使得
在該區(qū)間上存在反函數(shù),而這個反函數(shù)就是今天要學(xué)習(xí)的反正弦函數(shù)。
我們今天學(xué)習(xí)反正弦函數(shù)。
三角學(xué)起源于測量,天文測量、航海測量都是利用三角形之間的邊角關(guān)系來測量的。即利用比值與角之間的關(guān)系測量得到距離、高度和角度。而在測量的實際計算過程中我們經(jīng)常會遇到兩類相反的問題。一類是已知角值求比值,這是我們學(xué)習(xí)過的,例如,正弦函數(shù)
它就是一個角值函數(shù),任意角
都有唯一確定的正弦值
與之對應(yīng),即已知某一個角值都可以通過正弦函數(shù),將其正弦值表示出。例如:
,其正弦值
可以表示為
;
,其正弦值
表示為
。
而另一類相反的問題是已知比值求角值,例如:已知角
的正弦值為
,那么角
如何表示呢?
(可以表示為
;)
如果已知角的正弦值是
,那么角
又如何表示呢?
這就產(chǎn)生了怎樣用正弦值表示相應(yīng)角的問題?
我們說正弦函數(shù)
研究的是角值如何確定正弦值,角值是自變量,正弦值是因變量,而現(xiàn)今要解決的是正弦值如何確定相應(yīng)的角值?所以,我們要反過來,由正弦函數(shù)的因變量去確定自變量。即需要我們考慮正弦函數(shù)的反函數(shù)。
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