المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
{ان أولى الناس بإبراهيم للذين اتبعوه}
2024-10-31
{ما كان إبراهيم يهوديا ولا نصرانيا}
2024-10-31
أكان إبراهيم يهوديا او نصرانيا
2024-10-31
{ قل يا اهل الكتاب تعالوا الى كلمة سواء بيننا وبينكم الا نعبد الا الله}
2024-10-31
المباهلة
2024-10-31
التضاريس في الوطن العربي
2024-10-31

Digital photography
6-9-2020
طرق الكشف عن الإشعاع
30-1-2022
من تعريفات النانو تكنولوجي
2023-03-21
Verb, core, nucleus and periphery
3-2-2022
حفظ القرآن من التحريف‏
27-04-2015
Adaptive optics
28-8-2020

Inverse Trigonometric Functions  
  
3239   04:28 مساءً   date: 12-10-2019
Author : Abramowitz, M. and Stegun, I. A.
Book or Source : "Inverse Circular Functions." §4.4 in Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York:...
Page and Part : ...


Read More
Date: 22-4-2019 1555
Date: 20-8-2018 1708
Date: 2-5-2019 1777

Inverse Trigonometric Functions

 

The inverse trigonometric functions are the inverse functions of the trigonometric functions, written cos^(-1)zcot^(-1)zcsc^(-1)zsec^(-1)zsin^(-1)z, and tan^(-1)z.

Alternate notations are sometimes used, as summarized in the following table.

f(z) alternate notations
cos^(-1)z arccosz (Spanier and Oldham 1987, p. 333; Gradshteyn and Ryzhik 2000, p. 207)
cot^(-1)z arccotz (Spanier and Oldham 1987, p. 333), arcctgz (Spanier and Oldham 1987, p. 333; Gradshteyn and Ryzhik 2000, p. 208; Jeffrey 2000, p. 127)
csc^(-1)z arccscz (Spanier and Oldham 1987, p. 333), arccosecz (Spanier and Oldham 1987, p. 333; Gradshteyn and Ryzhik 2000, p. 207)
sec^(-1)z arcsecz (Spanier and Oldham 1987, p. 333; Gradshteyn and Ryzhik 2000, p. 209)
sin^(-1)z arcsinz (Spanier and Oldham 1987, p. 333; Gradshteyn and Ryzhik 2000, p. 207)
tan^(-1)z arctanz (Spanier and Oldham 1987, p. 333), arctgz (Spanier and Oldham 1987, p. 333; Gradshteyn and Ryzhik 2000, p. 208; Jeffrey 2000, p. 127)

The inverse trigonometric functions are multivalued. For example, there are multiple values of w such that z=sinw, so sin^(-1)z is not uniquely defined unless a principal value is defined. Such principal values are sometimes denoted with a capital letter so, for example, the principal value of the inverse sine sin^(-1)z may be variously denoted Sin^(-1)z or Arcsinz (Beyer 1987, p. 141). On the other hand, the notation sin^(-1)z (etc.) is also commonly used denote either the principal value or any quantity whose sine is z an (Zwillinger 1995, p. 466). Worse still, the principal value and multiply valued notations are sometimes reversed, with for example arcsinz denoting the principal value and Arcsinz denoting the multivalued functions (Spanier and Oldham 1987, p. 333).

Since the inverse trigonometric functions are multivalued, they require branch cuts in the complex plane. Differing branch cut conventions are possible, but those adopted in this work follow those used by the Wolfram Language, summarized below.

function name function Wolfram Language branch cut(s)
inverse cosecant csc^(-1)z ArcCsc[z] (-1,1)
inverse cosine cos^(-1)z ArcCos[z] (-infty,-1) and (1,infty)
inverse cotangent cot^(-1)z ArcCot[z] (-i,i)
inverse secant sec^(-1)z ArcSec[z] (-1,1)
inverse sine sin^(-1)z ArcSin[z] (-infty,-1) and (1,infty)
inverse tangent tan^(-1)z ArcTan[z] (-iinfty,-i] and [i,iinfty)

InverseTrigonometricFunctions

Different conventions are possible for the range of these functions for real arguments. Following the convention used by the Wolfram Language, the inverse trigonometric functions defined in this work have the following ranges for domains on the real line R, illustrated above.

function name function domain range
inverse cosecant csc^(-1)x (-infty,infty) [-1/2pi,0) or (0,1/2pi]
inverse cosine cos^(-1)x [-1,1] [0,pi]
inverse cotangent cot^(-1)x (-infty,infty) (-1/2pi,0) or (0,1/2pi]
inverse secant sec^(-1)x (-infty,infty) [0,1/2pi) or (1/2pi,pi]
inverse sine sin^(-1)x [-1,1] [-1/2pi,1/2pi]
inverse tangent tan^(-1)x (-infty,infty) (-1/2pi,1/2pi)

Inverse-forward identities are

tan^(-1)(cotx) = 1/2pi-x    forx in [0,pi]

(1)

sin^(-1)(cosx) = 1/2pi-x    forx in [0,pi]

(2)

sec^(-1)(cscx) = 1/2pi-x    forx in [0,1/2pi].

(3)

Forward-inverse identities are

cos(sin^(-1)x) = sqrt(1-x^2)

(4)

cos(tan^(-1)x) = 1/(sqrt(1+x^2))

(5)

sin(cos^(-1)x) = sqrt(1-x^2)

(6)

sin(tan^(-1)x) = x/(sqrt(1+x^2))

(7)

tan(cos^(-1)x) = (sqrt(1-x^2))/x

(8)

tan(sin^(-1)x) = x/(sqrt(1-x^2)).

(9)

Inverse sum identities include

sin^(-1)x+cos^(-1)x = 1/2pi

(10)

tan^(-1)x+cot^(-1)x = 1/2pi

(11)

sec^(-1)x+csc^(-1)x = 1/2pi,

(12)

where equation (11) is valid only for x>=0.

Complex inverse identities in terms of natural logarithms include

sin^(-1)z = -iln(iz+sqrt(1-z^2))

(13)

cos^(-1)z = 1/2pi+iln(iz+sqrt(1-z^2))

(14)

tan^(-1)z = 1/2i[ln(1-iz)-ln(1+iz)].

(15)


REFERENCES:

Abramowitz, M. and Stegun, I. A.(Eds.). "Inverse Circular Functions." §4.4 in Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York: Dover, pp. 79-83, 1972.

Apostol, T. M. "Inverses of the Trigonometric Functions." §6.21 in Calculus, 2nd ed., Vol. 1: One-Variable Calculus, with an Introduction to Linear Algebra. Waltham, MA: Blaisdell, pp. 253-256, 1967.

Beyer, W. H.(Ed.). CRC Standard Mathematical Tables, 28th ed. Boca Raton, FL: CRC Press, 1987.

Harris, J. W. and Stocker, H. "Inverse Trigonometric Functions." Handbook of Mathematics and Computational Science. New York: Springer-Verlag, pp. 306-318, 1998.

Jeffrey, A. "Inverse Trigonometric and Hyperbolic Functions." §2.7 in Handbook of Mathematical Formulas and Integrals, 2nd ed. Orlando, FL: Academic Press, pp. 124-128, 2000.

Spanier, J. and Oldham, K. B. "Inverse Trigonometric Functions." Ch. 35 in An Atlas of Functions. Washington, DC: Hemisphere, pp. 331-341, 1987.

Trott, M. "Inverse Trigonometric and Hyperbolic Functions." §2.2.5 in The Mathematica GuideBook for Programming. New York: Springer-Verlag, pp. 180-191, 2004. http://www.mathematicaguidebooks.org/.

Zwillinger, D.(Ed.). CRC Standard Mathematical Tables and Formulae. Boca Raton, FL: CRC Press, 1995.




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.