سرفصل‌های این مبحث

مثلثات

مفهوم Arc

آخرین ویرایش: 28 بهمن 1402
دسته‌بندی: مثلثات
امتیاز:

تعریف Arc

Arcsinm=α⇔sinα=m    ;    −1≤m≤1   ,  −π2≤Arcsinm≤π2

Arccosm=α⇔cosα=m    ;    −1≤m≤1  ,  0≤Arccosm≤π

Arctanm=α⇔tanα=m     ;    m∈ℝ      ,  −π2<Arctanm<π2

Arccotm=α⇔cotgα=m    ;    m∈ℝ    ,  0<Arccotg m<π

تمرین

حاصل عبارات زیر را بیابید.

Arcsin32

if   Arcsinx=α⇔sinα=x

Arcsin32=α⇒sinα=32⇒α=π3

Arccos(−12)

if   Arccosx=α⇔cosα=xArccos(−12)=α⇒cosα=−12⇒cosα=−cosπ3

⇒cosα=cos(π−π3)⇒α=π−π3⇒α=2π3

Arctan−3

if  Arctanx=α⇔tanα=xArctan−3=α⇒tanα=−3⇒tanα=−tanπ3⇒tanα=tan−π3⇒α=−π3

Arctan3+Arctan13

Arctan3=α⇒tanα=3⇒tanα=tanπ3⇒α=π3

Arctan13=β⇒tanβ=13=33⇒tanβ=tanπ6⇒β=π6

α+β=π3+π6⇒Arctan3+Arctan13=π2

arcsin32

arcsinx=2kπ+α2kπ+π−α

arcsin32=2kπ+π32kπ+π−π3

اتحادهای مربوط به Arc 

دسته اول

در اتحادهای زیر x عدد حقیقی است.

Arc sin(−x)=−Arcsinx

اثبات

در فاصله -1,1 داریم:



sinα=x⇒Arcsinx=α

sin−α=−x⇒Arcsin−x=−α

Arcsin−x=−Arcsinx

Arc​ cos(−x)=π−Arccosx

اثبات

در فاصله -1,1 داریم:



cosα=x⇒Arccosx=α

cosπ−α=−x⇒Arccos−x=π−α

Arccos−x=π−Arccosx

Arctan(−x)=−Arctanx

Arccot(−x)=π−Arccotx

دسته دوم

در اتحادهای زیر x عدد حقیقی است.

sin(Arcsinx)=x      ;    −1≤x≤1

cos(Arccosx)=x    ;    −1≤x≤1

tan(Arctanx)=x      ;    ∀x∈R

cot(Arccotx)=x     ;    ∀x∈R

sec(Arcsecx)=x     ;    x|≥1

دسته سوم

در اتحادهای زیر x یک كمان است.

Arcsin(sinx)=x    ;    −π2≤x≤π2  ,  if   π2≤x<3π2⇒y=π−x

Arccos(cosx)=x    ;    0≤x≤π  ,  if   π≤x≤2π⇒y=2π−x

Arctan(tanx)=x    ;    −π2<x<π2  ,  f   π2<x<3π2⇒y=x−π

Arccot(cotx)=x    ;    0<x<π  ,  if    π<x<2π⇒y=x−π

Arcsec(secx)=x    ;    x∈[0,π]  ,  x≠π2

دسته چهارم

در اتحادهای زیر x عدد حقیقی است.

sin(Arccosx)=1−x2

اثبات

در فاصله -1,1 داریم:

Arccosx=α⇒x=cosα

sinArccosx=sinα=1−cos2α=1−x2=1−x2

sin(Arctanx)=x1+x2    ;    −1≤x≤1

اثبات

Arctanx=α⇒x=tanα

sinArctanx=sinα=tan2α1+tan2α=x21+x2=x21+x2=x1+x2

یادآوری می‌کنیم که:

sin2α=tan2α1+tan2α⇒sinα=tan2α1+tan2α

sin(Arc cotx)=11+x2

cos(Arcsinx)=1−x2

اثبات

در فاصله -1,1 داریم:

Arcsinx=α⇒x=sinα

cosArcsinx=cosα=1−sin2α=1−x2=1−x2

cos(Arctanx)=11+x2    ;     −1≤x≤1

اثبات

Arctanx=α⇒x=tanα

cosArctanx=cosα=11+tan2α=11+x2=11+x2

یادآوری می‌کنیم که:

cos2α=11+tan2α

cos(Arccotx)=x1+x2

tan(Arcsinx)=x1−x2

اثبات

Arcsinx=α⇒x=sinα

cosα=1−sin2α⇒cosα=1−x2

tan(Arcsinx)=sin(Arcsinx)cos(Arcsinx)=sin(α)cos(α)=x1−x2

tan(Arccosx)=1−x2x    ;   −1≤x≤1

اثبات

Arccosx=α⇒x=cosα

sinα=1−cos2α⇒sinα=1−x2

tan(Arccosx)=sin(Arccosx)cos(Arccosx)=sin(α)cos(α)=1−x2x

tan(Arccotx)=1x

cot(Arcsinx)=1−x2x

cot(Arccosx)=x1−x2     ;   −1≤x≤1

cot(Arctanx)=1x

دسته پنجم

در اتحادهای زیر x عدد حقیقی است.

Arcsinx+Arccosx=π2    ;    −1≤x≤1

اثبات

sinx=cos(π2−x)if  f(x)=sinx⇒x=Arcsinf(x)⇒f−1(x)=Arcsinx

if  g(x)=cos(π2−x)⇒π2−x=Arccosg(x)⇒π2−g−1(x)=Arccosx⇒g−1(x)=π2−Arccosx

if   f(x)=g(x)⇒f−1(x)=g−1(x)⇒Arcsinx=π2−Arccosx⇒Arcsinx+Arccosx=π2

Arctanx+Arccotx=π2    ;    x∈R

Arcsinx+Arcsiny=Arccos1−x2.1−y2−xy    ;    0≤x≤1 0≤y≤1 

Arcsinx−Arcsiny=Arcsinx1−y2−y1−x2    ;    x≥0y≤1

Arcsinx=Arccos1−x2

Arctanx+Arctan1x=π2    ;    x>0

اثبات

Arctanx=α⇒x=tanα→x>00<x<π2Arctan1x=β⇒1x=tanβ→x>0⇒1x>00<β<π2

0<α+β<π⇒0<tan−1x+tan−11x<π

Arctanx=α⇒x=tanαArctan1x=β⇒1x=tanβ⇒x=1tanβ⇒x=cotβ

از دو تساوی فوق نتیجه می‌گیریم که:

tanα=cotβ⇒tanα=tanπ2−β⇒α=π2−β⇒α+β=π2

⇒Arctanx+Arctan1x=π2

Arctanx+Arctany=Arccot1−xyx+y

اثبات

if      x>0⇒0<Arctanx<π2if      y>0⇒0<Arctany<π2 0<Arctanx+Arctany<π

∃z∈ℝ  ∍Arctanx+Arctany=Arc cotg z

Arctanx+Arctany=Arccot  z 

⇒tan(Arctanx+Arctany)=tan(Arccotgz)

⇒tan(Arctanx)+tan(Arctany)1−tan(Arctanx).tan(Arctany)=1cotg (Arccot z)

⇒x+y1−xy=1z⇒z(x+y)=1−xy⇒z=1−xyx+y

Arctanx+Arctany=Arccot  z ⇒Arctanx+Arctany=Arccot 1−xyx+y

Arctanx−Arctany=Arctanx−y1+xy

اثبات

if   x>0⇒0<Arctanx<π2if    y>0⇒0<Arctany<π20<Arctanx−Arctany<π

∃  z∈ℝ  ∍Arctanx−Arctany=Arctanz

Arctanx−Arctany=Arctanz

⇒tan(Arctanx−Arctany)=tan(Arctanz)

⇒tan(Arctanx)−tan(Arctany)1+tan(Arctanx).tan(Arctany)=tan(Arctan z)  

⇒x−y1+xy=z

Arctanx−Arctany=Arctanz⇒Arctanx−Arctany=Arctanx−y1+xy

تمرین

حاصل عبارات زير را پيدا كنيد.

⇒tanα=tanπ4⇒α=π4⇒tan−1tan5π4=π4

tan−1tan5π4=α⇒tanα=tan5π4⇒tanα=tanπ+π4

sin−1tan3π4

sin−1tan3π4=α⇒sinα=tan3π4⇒sinα=tanπ−π4⇒sinα=−tanπ4⇒sinα=−1⇒sinα=−sinπ2

⇒sinα=sin−π2⇒α=−π2⇒sin−1tan3π4=−π2

دریافت مثال

خرید پاسخ‌ها

مفهوم Arc

35,000تومان
خرید فایل PDF مثال ها و جواب ها

برای ارسال نظر وارد سایت شوید