余接関数 y=cotx のグラフ
余接関数 y=cotx は、余弦を正弦で割った比として定義される三角関数です1。「コタンジェント」と読み、正接 tanx の逆数でもあります。
定義
cotx=sinxcosx=tanx1 定義域と値域
- 定義域は x=nπ を満たす実数
- 値域はすべての実数
- 周期は π
- 奇関数
正接と同様、値そのものに上限も下限もありません。
対称性と周期性
cot(−x)=−cotx が成り立つ奇関数で、原点に関して点対称です。周期は正接と同じ π で、2π より短い点が正弦・余弦と異なります。
漸近線と極限
x=nπ の各点に垂直な漸近線をもちます。
| 近づき方 | cotx |
|---|
| x→0+ | +∞ |
| x→π− | −∞ |
増減と零点
導関数は次のとおりです。
dxdcotx=−sin2x1=−csc2x つねに負なので、各区間 nπ<x<(n+1)π で単調に減少します。零点は cosx=0 となる x=2π+nπ です。
特徴的な値
| x | cotx |
|---|
| 6π | 3 |
| 4π | 1 |
| 3π | 31 |
| 2π | 0 |
グラフの形
一つの区間、たとえば 0<x<π を見ると、左端の漸近線の近くで +∞ から始まり、x=2π で 0 を横切り、右端の漸近線に向かって −∞ へ下がっていきます。この形が周期 π ごとに平行移動して繰り返され、零点は各区間のちょうど中央に位置します。
正接との対比
| 項目 | tanx | cotx |
|---|
| 漸近線 | 2π+nπ | nπ |
| 零点 | nπ | 2π+nπ |
| 各枝での増減 | 単調増加 | 単調減少 |
| 導関数 | sec2x | −csc2x |
cotx=tan(2π−x) で正接と結ばれます。正接のグラフを左右反転して 2π ずらした形とも見られます。
応用
- 測量や三角測量における角度と長さの関係
- 複素解析での部分分数展開 πcotπx
- 積分計算に現れる csc2x の原始関数
- Trigonometric functions、Wikipedia