反正弦函數的值域
我們知道 ,同時 ,
(事實上,有無窮多個實數 使得 ),在定義反三角函數時,就會碰到一個問題: 應該定為 或 呢?或是兩個都可以呢?
( )
當然了,一個函數不可能多對一,為了定義反三角”函數”,我們必須作一些抉擇,在數學裡面,最常用的方式就是加一些”條件限制”。也就是說,雖然滿足 的實數 有無窮多個,但是為了使 的反三角函數 的定義符合函數的要求,我們只能在這些無窮多個 中指定一個來當作 的函數值。
在下面我們將使用JSP來讓同學了解,反正弦函數的值域是如何定義的,在這之前,我們先來複習兩個觀念:1.
一個函數 的函數圖形 與其反函數的圖形 ,兩者對稱於直線 ;2. 判別座標平面上一個曲線是否為某一函數的圖形,只要去檢查所有鉛垂線是否與此曲線均恰有一個交點,如果是,則此曲線必為某函數的圖形。
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圖中的O點為原點,斜藍線為直線 ,黑色曲線為 的圖形,而綠色曲線為 在 兩點之間的函數圖形,黃色曲線則為綠色曲線對稱於 的圖形。也就是說,黃色曲線可能為 的圖形。
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圖形中的 兩點可以用滑鼠來拖曳,拖曳時,可觀察到黃色曲線何時才能成為函數圖形(所有鉛垂線與之均恰交於一點時)。這時的CD線段為反正弦函數的值域
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當然了,如果我們將 點移到 , 點移到 的地方時,黃色曲線可成為某一函數圖形,但比不上我們將 點移到 ,B點移到 的地方時來得”廣”。也就是說,將 的值域定義為 是最廣的一個範圍,也同時滿足函數的要求。
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也可注意到,將值域定義為 也可達到我們的要求,但何必呢?
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想一想反餘弦函數及反正切函數,是否也是用類似的定義方式定義出來?
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