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反正弦函数的导数怎么算

2025-09-07 22:59:35

问题描述:

反正弦函数的导数怎么算,有没有人理理我?急需求助!

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2025-09-07 22:59:35

反正弦函数的导数怎么算】在微积分中,反三角函数的导数是常见的知识点之一。其中,反正弦函数(arcsin x)的导数是一个重要的内容,掌握其求导方法有助于理解反函数的导数规则和应用。

一、反正弦函数的定义

反正弦函数 $ y = \arcsin x $ 是正弦函数 $ y = \sin x $ 在区间 $ [-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}] $ 上的反函数。它的定义域为 $ [-1, 1] $,值域为 $ [-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}] $。

二、反正弦函数导数的推导过程

我们知道,若 $ y = \arcsin x $,则 $ x = \sin y $。对两边关于 $ x $ 求导:

$$

\frac{dx}{dy} = \cos y

$$

因此,

$$

\frac{dy}{dx} = \frac{1}{\frac{dx}{dy}} = \frac{1}{\cos y}

$$

又因为 $ \cos y = \sqrt{1 - \sin^2 y} = \sqrt{1 - x^2} $,所以:

$$

\frac{d}{dx} (\arcsin x) = \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}}

$$

注意:这个结果只在 $ x < 1 $ 的范围内成立,且导数为正,表示函数在定义域内单调递增。

三、总结与对比

以下是对反正弦函数及其导数的总结:

函数名称 函数表达式 导数表达式 定义域 值域
反正弦函数 $ y = \arcsin x $ $ \frac{dy}{dx} = \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} $ $ [-1, 1] $ $ [-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}] $

四、注意事项

- 反正弦函数的导数公式适用于 $ x \in (-1, 1) $,在端点 $ x = \pm 1 $ 处导数不存在。

- 导数的结果始终为正值,说明反正弦函数在其定义域内是严格递增的。

- 这个导数公式也可以通过隐函数求导法或反函数求导法则来验证。

通过以上分析,我们可以清晰地了解反正弦函数的导数是如何计算的,并掌握其基本性质。这对于进一步学习其他反三角函数的导数具有重要意义。

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