Zyklometrische Funktionen.
69
a) sin x ist in dem Intervall — ^ x ^ ---eine monoton zunehmende
Funktion, weil hier mit x < x' zugleich sin x < sin x" stattfindet,
und nimmt daselbst alle Werte an, deren der Sinus fähig ist.
Die aus der Umkehrung dieses monotonen Abschnitts hervor
gehende Funktion wird
arc sin x (12)
geschrieben; ihre Werte liegen hiernach zwischen —~ und mit
Einschluß der Grenzen, das Gebiet von x ist (— 1, 1).
Die vollständige Umkehrung von sin x soll
Arc sin x (13)
geschrieben und (12) ihr Hauptwert genannt werden.
Aus den Beziehungen
sin x = sin (2 k -f 1 % — x) = sin (2kn x)
folgt:
Arc sin x = V7i if arc sin x
(14)
wo das obere Zeichen für ein ungerades,
das untere für ein gerades v gilt.
Fig. 13 bringt beide Funktionen in dem
unter 2. erläuterten Sinne zur Anschauung;
die schwach gezogene Linie stellt den Ver
lauf von sin x, die stark gezogene den Ver
lauf von arc sin x dar.
Es ist sin (arc sin t) = arc sin (sin t) = t.
b) cos x ist in dem Intervall 0 <( x 7t
eine monoton abnehmende Funktion, weil
hier x < x" immer cos x > cos x r nach
sich zieht, und nimmt daselbst alle Werte
an, deren der Kosinus überhaupt fähig ist.
Aus der Umkehrung dieses monotonen Ab
schnitts geht die Funktion
Y
arc cos x (15)
hervor, deren Werte somit dem Intervall (0, %) angehören, während
x auf das Intervall (— 1, 1) angewiesen ist. Man nennt sie auch den
Hauptwert der unendlich vieldeutigen Umkehrung des vollständigen cos:
Arc cos X] (16)
in Folge der Beziehung: cos x = cos (2hn + x) ist
Arc cos x == 2kn + arc cos x. (17)
Vgl. Fig. 14.
c) tg;r ist in dem nicht abgeschlossenen Intervall— ~ < X <Y e ^ ne