1.3.2 Cyklometrické funkce
PoznámkaProtože goniometrické funkce nejsou prosté v celém svém definičním oboru, neexistují k nim funkce inverzní. Omezíme-li se však pouze na část definičního oboru, ve které je daná goniometrická funkce prostá, můžeme k takto definované funkci přiřadit funkci inverzní, kterou pak nazýváme cyklometrickou funkcí. Používáme čtyři hlavní cyklometrické funkce.
DefiniceArkussinus.
Funkce (čteme „arkus sinus x“) je inverzní k pro . Definičním oborem je uzavřený interval , oborem hodnot interval .
Arkuskosinus.
Funkce (čteme „arkus kosinus x“) je inverzní k pro . Definičním oborem je uzavřený interval , oborem hodnot interval .
Arkustangens.
Funkce (čteme „arkus tangens x“) je inverzní k pro . Definičním oborem je celá množina , oborem hodnot interval .
Arkuskotangens.
Funkce (čteme „arkus kotangens x“) je inverzní k pro . Definičním oborem je celá množina , oborem hodnot interval .
Poznámkaa) Cyklometrické funkce jsou nazývány také inverzními goniometrickými funkcemi, ale toto vyjádření není z výše uvedených důvodů zcela přesné.b) Výraz „ “ lze volně číst jako „úhel (doslova oblouk, lat. arcus), jehož sinus je “. Takových úhlů je ovšem obecně nekonečně mnoho, je míněn úhel z oboru hodnot příslušné cyklometrické funkce, v našem případě z intervalu . Obdobně pro další cyklometrické funkce.
Grafy cyklometrických funkcí.Většinu informací o definičním oboru, oboru hodnot a tvaru těchto funkcí lze jako obvykle získat z grafů, které je třeba znát zpaměti.
PoznámkaVšimněte si, že grafy cyklometrických funkcí jsou částmi grafů příslušných goniometrických funkcí, nakreslených do souřadného systému s přehozenými osami a . Např. graf funkce obdržíme tak, že do souřadného systému s přehozenými osami a nakreslíme graf funkce (sinusovka bude tedy směřovat svisle nahoru), ze kterého ponecháme pouze část mezi hodnotami a .
Vybrané vzorce pro práci cyklometrickými funkcemi.Věta
Pro všechny úhly z definičního oboru platí následující vzorce:
Základní identity.pro , pro ., , v obou případech pro .pro , pro ;, , v obou případech pro .Funkční hodnoty v opačném argumentu.
, ;, ;
Z uvedených vzorců je zřejmé, že funkce arcsin a arctg jsou liché; funkce arccos a arccotg nejsou ani sudé ani liché, ale jejich průběh odpovídá liché funkci, posunuté ve funkčních hodnotách o .
Vztahy mezi cyklometrickými funkcemi.Vztahy platí pro všechna , pro která jsou výrazy v rovnicích definovány:
, ;, , .