三角関数・逆関数

Author: Mathcot.H.I.
Created: 2007.7.1
Update: 2011.09.22



sin x
sin-1 x
sec x
csc x
tan x
tan-1 x
cos x
cos-1 x
sec-1 x
csc-1 x
cot x
cot-1 x

sinh x
cosh x
tanh x
sinh-1 x
cosh-1 x
tanh-1 x




y=sin(x)のグラフと特徴

グラフの形状
グラフの勾配
sin.PNG
x=2nπの時勾配=1
x=(2n-1)πの時勾配=-1
x=nπ+π/2の時勾配=0

周期関数:周期=2π
 
sin(x),cos(x),tan(x)の   主要な値 
x[rad]
x[°]
sin(x)
cos(x)
tan(x)
-π/2
-90
-180
-1
0
0
-1
±∞
0
0
π/60
π/30
π/20
π/18
π/15
π/12
π/10
π/9
7π/60
π/8
2π/15
5π/36
3π/20
π/6
11π/60
π/5
13π/60
2π/9
7π/30
0
3
6
9
10
12
15
18
20
21
22.5
24
25
27
30
33
36
39
40
42
0
(-2√(15+3√5)+2√(5+√5)+√30+√10-√6-√2)/16
(√(30-6√5)-√5-1)/8
(-2√(5-√5)+√10+√2)/8
-
(√(10+2√5)-√15+√3)/8
(√6-√2)/4
(√5-1)/4
-
(2√(15-3√5)+2√(5-√5)-√30+√10-√6+√2)/16
{√(2-√2)}/2
(-√(10-2√5)+√15+√3)/8
-
(2√(5+√5)-√10+√2)/8
1/2
(2√(15+3√5)-2√(5+√5)+√30+√10-√6-√2)/16
√(10-2√5)/4
(-2√(15-3√5)+2√(5-√5)+√30+√10+√6+√2)/16
-
(√(30+6√5)-√5+1)/8
1
(2√(15+3√5)+2√(5+√5)+√30-√10-√6+√2)/16
(√(10-2√5)+√15+√3)/8
(2√(5-√5)+√10+√2)/8
-
(√(30+6√5)+√5-1)/8
(√6+√2)/4
√(10+2√5)/4
-
(2√(15-3√5)-2√(5-√5)+√30+√10+√6+√2)/16
{√(2+√2)}/2
(√(30-6√5)+√5+1)/8
-
(2√(5+√5)+√10-√2)/8
√3/2
(2√(15+3√5)+2√(5+√5)-√30+√10+√6-√2)/16
(√5+1)/4
(2√(15-3√5)+2√(5-√5)+√30-√10+√6-√2)/16
-
(√(10+2√5)+√15-√3)/8
0
-
-
-
-
-
2-√3
(5-√5)(√(10-2√5)/20
-
-
√2-1
-
-
-
1/√3
-
-
-
-
-
π/4 45 1/√2 1/√2 1
4π/15
5π/18
17π/60
3π/10
19π/60
π/3
7π/20
11π/30
3π/8
23π/60
7π/18
2π/5
5π/12
13π/30
4π/9
9π/20
7π/15
29π/60
π/2-
48
50
51
54
57
60
63
66
67.5
69
70
72
75
78
80
81
84
87
90-
(√(10+2√5)+√15-√3)/8
-
(2√(15-3√5)+2√(5-√5)+√30-√10+√6-√2)/16
(√5+1)/4
(2√(15+3√5)+2√(5+√5)-√30+√10+√6-√2)/16
√3/2
(2√(5+√5)+√10-√2)/8
(√(30-6√5)+√5+1)/8
{√(2+√2)}/2
(2√(15-3√5)-2√(5-√5)+√30+√10+√6+√2)/16
-
√(10+2√5)/4
(√6+√2)/4
(√(30+6√5)+√5-1)/8
-
(2√(5-√5)+√10+√2)/8
(√(10-2√5)+√15+√3)/8
(2√(15+3√5)+2√(5+√5)+√30-√10-√6+√2)/16
1
(√(30+6√5)-√5+1)/8
-
(-2√(15-3√5)+2√(5-√5)+√30+√10+√6+√2)/16
√(10-2√5)/4
(2√(15+3√5)-2√(5+√5)+√30+√10-√6-√2)/16
1/2
(2√(5+√5)-√10+√2)/8
(-√(10-2√5)+√15+√3)/8
{√(2-√2)}/2
(2√(15-3√5)+2√(5-√5)-√30+√10-√6+√2)/16
-
(√5-1)/4
(√6-√2)/4
(√(10+2√5)-√15+√3)/8
-
(-2√(5-√5)+√10+√2)/8
(√(30-6√5)-√5-1)/8
(-2√(15+3√5)+2√(5+√5)+√30+√10-√6-√2)/16
0
-
-
-
-
-
√3
-
-
√2+1
-
-
(√5+1)√(10+2√5) /4
2+√3
-
-
-
-
-

π/2 90 1 0 未定義
π/2+
7π/12
3π/5
2π/3
3π/4
5π/6
9π/10
11π/12
π
90+
105
108
120
135
150
168
165
180
1
(√6+√2)/4
√(10+2√5)/4
√3/2
1/√2
1/2
(√5-1)/4
(√6-√2)/4
0
0
-(√6-√2)/4
-(√5-1)/4
-1/2
- 1/√2
- √3/2
-√(10+2√5)/4
-(√6+√2)/4
-1
-∞
-2-√3
-(√5+1)√(10+2√5) /4
-√3
-1
-1/√3
-(5-√5)(√(10-2√5)/20
-2+√3
0
 
 
位相の進み・遅れ
 
a[rad]の位相遅れ: sin(x-a) (a>0)
a[rad]の位相進み: sin(x+a) (a>0)
phase-delay.PNG

積分
∫sin(x)dx = -cos(x)+C=sin(x-π/2)+C
位相がπ/2[rad] 遅れる。

微分
(d/dx)sin(x) = cos(x)=sin(x+π/2)
位相がπ/2[rad] 進む。
 
マクローリン展開
sin(x)
=x-(1/6)x^3+(1/120)x^5-(1/5040)x^7+(1/362880)x^9-(1/39916800)x^11+(1/6227020800)x^13
-(1/1307674368000)x^15+(1/355687428096000)x^17-O(x^19)
maclaurin.PNG

sin(x)の面積
積分範囲x=0〜a
面積∫[0→a] sin(x)dx
a=π/6
a=π/4
a=π/3
a=π/2
a=2π/3
a=3π/4
a=5π/6
a=π
1-√3/2
1-1/√2
1/2
1
3/2
1+1/√2
1+√3/2
2
sin-sekibun.PNG

傾斜
dsin(x)/dx
cos(x)
x=0
x=π/4
x=π/3
x=π/2
x=2π/3
x=π/4
x=π
1
1/√2=0.7071067814
1/2=0.5
0
-1/2=-0.5
-1/√2=-0.7071067814
-1
 
 
y=cos(x)のグラフと特徴


グラフの概形
グラフの勾配
y=cos x
x=nπの時勾 配=0
x=2nπ+(π/2)の時勾配=-1
x=2nπ-π/2の時勾配=1
y'=-sin x

周期関数:周期=2π[rad]

位相の進み・遅れ

a[rad]の位相遅れ: cos(x-a) (a>0)
a[rad]の位相進み: cos(x+a) (a>0)



積分
∫cos(x)dx = sin(x)+C=cos{x-(π/2)}+C
位相がπ/2[rad] 遅れる。

微分
(d/dx)cos(x) = -sin(x)=cos(x+π/2)
位相がπ/2[rad] 進む。
 
マクローリン展開
cos(x)
=1-(1/2)x^2+(1/24)x^4-(1/720)x^6+(1/40320)x^8-(1/3628800)x^10+(1/479001600)x^12
-(1/87178291200)x^14+(1/20922789888000)x^16-(1/6402373705728000)x^18+O(x^20)
<Maxima>taylor(cos(x),x,0,20)



cos(x)の面積
積分範囲x=0〜a
面積∫[0→a] cos(x)dx
a=π/6
a=π/4
a=π/3
a=π/2
a=2π/3
a=3π/4
a=5π/6
a=π
1/2=0.5
1/√2=0.7071065
√3/2=0.866025
1
√3/2=0.866025
1/√2=0.7071065
1/2=0.5
0





傾斜
dcos(x)/dx
-sin(x)
x=0
x=π/6
x=π/4
x=π/3
x=π/2
x=2π/3
x=3π/4
x=5π/6
x=π
x=3π/2
x=2π
0
-1/2=-0.5
-1/√2=-0.7071067814
-√3/2=-0.8660254
-1
-√3/2==-0.8660254
-1/√2=-0.7071067814
-1/2=0.5
0
1
0
 



y=sin(x)とy=cos(x)のグラフ

sin(x)=cos(x-π/2) … cos(x)の位相がπ/2[rad] 遅れたものと同じ。
cos(x)=sin(x+π/2) … sin(x)の位相がπ/2[rad] 進んだものと同じ。

sin-cos.PNG
 
sin x , cos x の値
x [rad]
x [°]
sin x
cos x
0
π/18
π/12
π/10
π/6
π/4
π/3
4π/10
5π/12
π/2
2π/3
3π/4
5π/6
9π/10
11π/12
π
0
10
15
18
30
45
60
72
75
90
120
135
150
162
165
180
0
-
(√6-√2)/4
(√5-1)/4
1/2=0.5
1/√2=0.7071
√3/2
-
(√6+√2)/4
1
√3/2
1/√2=0.7071
1/2=0.5
(√5-1)/4
(√6-√2)/4
0
1
-
(√6+√2)/4
-
√3/2
1/√2=0.7071
1/2=0.5
(√5-1)/4
(√6-√2)/4
0
-1/2=-0.5
-1/√2=-0.7071
-√3/2
-
-(√6+√2)/4
-1


y=tan(x) のグラフ
tan.PNG

y=tan x の主な値
x [rad]
x [°]
tan x
-π/2
- 5π/12
- 2π/5
-π/3
-π/4
-π/6
- π/10
- π/12
- π/18
0

π/18
π/12
π/10
π/9
π/6
π/4
π/3
2π/5
5π/12
π/2

7π/12
3π/5
2π/3
3π/4
5π/6
9π/10
11π/12
17π/18
π
-90
-75
-72
-60
-45
-30
-18
-15
-10
0

10
15
18
20
30
45
60
72
75
90

105
108
120
135
150
162
165
170
180
±∞
-2-√3
-
-√3
-1
-1/√3
-
-2+√3
-
0

-
2-√3
-
-
1/ √3
1
√3
-
2+√3
±∞

-2-√3
-
-√3
-1
-1/√3
-
-2+√3
-
0



三角関数の逆関数
y=sin(x)の逆関数:y=sin-1(x), y=arcsin(x) (アークサイン)
y=sin-1(x)のグラフ
arcsin.PNG
y=sin-1(x)の定義域:-1≦x≦1,値域:-π/2≦sin-1(x)≦π/2
漸近線:x=±1, 単調増加関数

y=cos(x)の逆関数:y=cos-1(x), y=arccos(x) (アークコサイン)
y=cos-1(x)のグラフ
cos-arccos.PNG
y=cos-1(x)の定義域:-1≦x≦1,値域:0≦cos-1(x)≦π
漸近線:x=±1, 単調減少関数

y=tan(x)の逆関数:y=tan-1(x), y=arctan(x) (アークタンジェント)
y=tan-1(x)のグラフ

y=tan-1(x)の定義域:-∞<x<∞ , 値域:-π/2<tan-1(x)<π/2
漸近線:y=±π/2, 単調増加関数


sin-1(x),cos-1(x),tan-1(x)相互の関係
A>0,B>0、A2+B2=1 のとき
sin-1(A)=cos-1(B)=tan-1(A/B)
=(π/2)-sin-1B =(π/2)-cos-1A =(π/2)-tan-1(B/A)



双曲線関数とその逆関数
sinh(x)とsinh-1(x)のグラフ

cosh(x)とcosh-1(x)のグラフ

tanh(x)とtanh-1(x)のグラフ




Copyright(C) 2007-2013 Mathcot.H.I.  All rights reserved.
Created: 2007.7.1
Update: 2007.11.25
Update: 2008.07.09
Update: 2008.11.15
Update: 2008.12.04
Update:2009.03.01
Update: 2011.08.26
Update: 2011.09.22
Update: 2013.12.17


inserted by FC2 system