y=arccscx 逆余割 y=arccscx
arccscx(逆余割)は、余割 cscx=sinx1 の逆関数です1。arcsin に合わせて値域を [−2π,2π] にとるのがふつうで、arcsec と対をなします。
定義と閉形式
cscy=x は siny=x1 と同じですから、次のように書けます。
arccscx=arcsinx1 arcsin の定義域が [−1,1] なので、∣x∣≥1 が定義域になります。
定義域と値域
- 定義域は x≤−1 または x≥1
- 値域は [−2π,2π] から 0 を除いたもの
- x=1 のとき y=2π、x=−1 のとき y=−2π
値 0 をとるには x1=0 が必要なので、そこには届きません。
対称性と漸近線
arcsin が奇関数で x1 も奇関数なので、合成したこの関数も奇関数です。グラフは原点に関して点対称ですが、原点そのものは定義域の外にあります。
x→±∞ で y→0 となるため x 軸が水平漸近線で、右の枝は上から、左の枝は下から近づきます。値 0 は決してとらないので、二つの枝が x 軸を挟んだまま伸びていく形になります。
特徴的な値
| x | x1 | arccscx |
|---|
| −1 | −1 | −2π |
| −2 | −21 | −6π |
| 2 | 22 | 4π |
| 2 | 21 | 6π |
| 1 | 1 | 2π |
増減と接線
導関数は次のとおりです。
dxdarccscx=−∣x∣x2−11 定義域上つねに負ですから、どちらの枝でも単調に減少します。arcsec の導関数と符号だけが違い、これは arccos と arcsin の関係がそのまま移ったものです。∣x∣→1 では導関数が発散するので、端点 (1,2π) と (−1,−2π) での接線は垂直になります。
逆正割との関係
arcsecx+arccscx=2π arccosu+arcsinu=2π に u=x1 を代入した形です。したがって arcsec が下から 2π に近づくところで arccsc は上から 0 に近づき、二つのグラフは直線 y=4π に関して折り返しの関係にあります。
逆三角関数の全体像
これで逆三角関数は六つが出そろいます。もとの三角関数の値域が、そのまま逆関数の定義域へ移ってきています。
| 関数 | 定義域 | 値域 |
|---|
| arcsinx | [−1,1] | [−2π,2π] |
| arccosx | [−1,1] | [0,π] |
| arctanx | 実数全体 | (−2π,2π) |
| arccotx | 実数全体 | (0,π) |
| arcsecx | ∣x∣≥1 | [0,π] から 2π を除く |
| arccscx | ∣x∣≥1 | [−2π,2π] から 0 を除く |
このうち主値の取り方が流儀によって割れるのは arccot だけで、残りの五つは広く合意があります。
- Inverse trigonometric functions、Wikipedia