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反正切函數的導數

2021-01-06 10:44:50文/陳宇航

正切函數的求導(acrtanx)'=1/(1+x2),而arccotx=π/2-acrtanx,所以(arccotx)'=(π/2-acrtanx)'=-(acrtanx)'=-1/(1+x2)。

反正切函數的導數

什么是反正切函數

正切函數y=tanx在開區間(x∈(-π/2,π/2))的反函數,記作y=arctanx或y=tan-1x,叫做反正切函數。它表示(-π/2,π/2)上正切值等于x的那個唯一確定的角,即tan(arctanx)=x,反正切函數的定義域為R即(-∞,+∞)。反正切函數是反三角函數的一種。

由于正切函數y=tanx在定義域R上不具有一一對應的關系,所以不存在反函數。注意這里選取是正切函數的一個單調區間。而由于正切函數在開區間(-π/2,π/2)中是單調連續的,因此,反正切函數是存在且唯一確定的。引進多值函數概念后,就可以在正切函數的整個定義域(x∈R,且x≠kπ+π/2,k∈Z)上來考慮它的反函數,這時的反正切函數是多值的,記為y=Arctanx,定義域是(-∞,+∞),值域是y∈R,y≠kπ+π/2,k∈Z。于是,把y=arctanx(x∈(-∞,+∞),y∈(-π/2,π/2))稱為反正切函數的主值,而把y=Arctanx=kπ+arctanx(x∈R,y∈R,y≠kπ+π/2,k∈Z)稱為反正切函數的通值。反正切函數在(-∞,+∞)上的圖像可由區間(-π/2,π/2)上的正切曲線作關于直線y=x的對稱變換而得到,如圖所示。

反正切函數的大致圖像如圖所示,顯然與函數y=tanx,(x∈R)關于直線y=x對稱,且漸近線為y=π/2和y=-π/2。

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