Funciones trigonométricas inversas


En matemáticas , las funciones trigonométricas inversas (ocasionalmente también llamadas funciones arcus , [1] [2] [3] [4] [5] funciones antitrigonométricas [6] o funciones ciclométricas [7] [8] [9] ) son las inversas funciones de las funciones trigonométricas (con dominios adecuadamente restringidos ). Específicamente, son las inversas del seno , coseno , tangente , cotangente , secante y cosecante .funciones, [10] y se utilizan para obtener un ángulo a partir de cualquiera de las razones trigonométricas del ángulo. Las funciones trigonométricas inversas se utilizan ampliamente en ingeniería , navegación , física y geometría .

Existen varias notaciones para las funciones trigonométricas inversas. La convención más común es nombrar funciones trigonométricas inversas usando un prefijo de arco : arcsin ( x ) , arccos ( x ) , arctan ( x ) , etc. [6] (Esta convención se usa a lo largo de este artículo). Esta notación surge de las siguientes relaciones geométricas: [ cita requerida ] al medir en radianes, un ángulo de θ radianes corresponderá a un arco cuya longitud es , donde r es el radio del círculo. Así, en el círculo unitario, "el arco cuyo coseno es x " es lo mismo que "el ángulo cuyo coseno es x ", porque la longitud del arco del círculo en radios es la misma que la medida del ángulo en radianes. [11] En los lenguajes de programación de computadoras, las funciones trigonométricas inversas a menudo se denominan con las formas abreviadas asin, acos, atan. [12]

Las notaciones sin −1 ( x ) , cos −1 ( x ) , tan −1 ( x ) , etc., como las introdujo John Herschel en 1813, [13] [14] también se utilizan a menudo en fuentes en inglés. [6]: convenciones consistentes con la notación de una función inversa . Esto puede parecer que entra en conflicto lógicamente con la semántica común para expresiones como sin 2 ( x ), que se refieren al poder numérico en lugar de a la composición de funciones y, por lo tanto, pueden dar lugar a una confusión entre el inverso multiplicativo o el recíproco y el inverso compositivo . [15] La confusión se mitiga un poco por el hecho de que cada una de las funciones trigonométricas recíprocas tiene su propio nombre, por ejemplo, (cos ( x )) −1 = sec ( x ) . Sin embargo, algunos autores desaconsejan su uso por su ambigüedad. [6] [16] Otra convención usada por algunos autores es usar una primera letra mayúscula , junto con un superíndice −1 : Sin −1( x ) , Cos −1 ( x ) , Tan −1 ( x ) , etc. [17] Esto potencialmente evita la confusión con el inverso multiplicativo, que debería estar representado por sin −1 ( x ) , cos −1 ( x ) etc.

Desde 2009, la norma ISO 80000-2 ha especificado únicamente el prefijo "arco" para las funciones inversas.

Dado que ninguna de las seis funciones trigonométricas es uno a uno , deben restringirse para tener funciones inversas. Por lo tanto, los rangos de resultados de las funciones inversas son subconjuntos propios (es decir, estrictos) de los dominios de las funciones originales.


Los valores principales habituales de las funciones arcsin ( x ) (rojo) y arccos ( x ) (azul) se grafican en el plano cartesiano.
Los valores principales habituales de las funciones arctan ( x ) y arccot ​​( x ) se grafican en el plano cartesiano.
Los valores principales de las funciones arcsec ( x ) y arccsc ( x ) se grafican en el plano cartesiano.
Una superficie de Riemann para el argumento de la relación tan z = x . La hoja naranja en el medio es la hoja principal que representa arctan x . La hoja azul de arriba y la hoja verde de abajo se desplazan 2 π y −2 π respectivamente.
Un triángulo rectángulo con lados relativos a un ángulo en el punto.