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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  1. 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。

  2. 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

  3. 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。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。

  4. 也可注意到,將值域定義為也可達到我們的要求,但何必呢?

  5. 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?