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arcsin的定义域

arcsin的定义域

在数学中,函数的定义域是指使该函数有意义的所有自变量值的集合。对于反三角函数之一的arcsin(即反正弦函数),其定义域有着明确的规定。

arcsin x 是正弦函数 sin x 的反函数,但它并不是 sin x 在整个实数范围内的反函数,因为 sin x 在整个定义域内并非一一对应的。为了确保 arcsin x 成为一个单值函数,我们需要对 sin x 的定义域加以限制。通常情况下,我们将 sin x 的定义域限制在 \([- \frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}]\),在这个区间内,sin x 是单调递增且连续的,因此可以定义它的反函数 arcsin x。

由此可知,arcsin x 的定义域是 sin x 的值域,而 sin x 的值域是 \([-1, 1]\)。因此,arcsin x 的定义域也是 \([-1, 1]\)。换句话说,只有当 x 属于 \([-1, 1]\) 时,arcsin x 才有实数值解。

从几何意义上看,arcsin x 表示的是角度 θ,其中 θ ∈ \([- \frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}]\),满足 sin θ = x。例如,arcsin(0) = 0,arcsin(1) = \(\frac{\pi}{2}\),arcsin(-1) = \(-\frac{\pi}{2}\) 等等。

需要注意的是,如果 x 超出了 \([-1, 1]\) 的范围,那么 arcsin x 将无解。这是因为正弦函数的输出值始终介于 -1 和 1 之间,超出这一范围的输入值无法找到对应的正弦值。

总之,arcsin x 的定义域为 \([-1, 1]\),这是由正弦函数的性质决定的。理解这一点对于学习和应用反三角函数至关重要,尤其是在解决实际问题时,能够帮助我们判断输入值是否有效,从而避免错误结果的产生。

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