与えられた逆三角関数の値を求める問題です。具体的には、以下の9つの値を求めます。 (1) $\sin^{-1}(\frac{1}{2})$ (2) $\sin^{-1}(-\frac{1}{2})$ (3) $\sin^{-1}(1)$ (4) $\cos^{-1}(0)$ (5) $\cos^{-1}(1)$ (6) $\cos^{-1}(\frac{1}{\sqrt{2}})$ (7) $\tan^{-1}(\frac{1}{\sqrt{3}})$ (8) $\tan^{-1}(-1)$ (9) $\tan^{-1}(\infty)$

解析学逆三角関数三角関数arcsinarccosarctan
2025/6/3

1. 問題の内容

与えられた逆三角関数の値を求める問題です。具体的には、以下の9つの値を求めます。
(1) sin1(12)\sin^{-1}(\frac{1}{2})
(2) sin1(12)\sin^{-1}(-\frac{1}{2})
(3) sin1(1)\sin^{-1}(1)
(4) cos1(0)\cos^{-1}(0)
(5) cos1(1)\cos^{-1}(1)
(6) cos1(12)\cos^{-1}(\frac{1}{\sqrt{2}})
(7) tan1(13)\tan^{-1}(\frac{1}{\sqrt{3}})
(8) tan1(1)\tan^{-1}(-1)
(9) tan1()\tan^{-1}(\infty)

2. 解き方の手順

逆三角関数の定義に従って、それぞれの値を求めます。
(1) sin1(12)\sin^{-1}(\frac{1}{2}): sin(θ)=12\sin(\theta) = \frac{1}{2} となる θ\theta を探します。ここで π2θπ2-\frac{\pi}{2} \le \theta \le \frac{\pi}{2} である必要があります。θ=π6\theta = \frac{\pi}{6} が条件を満たします。
(2) sin1(12)\sin^{-1}(-\frac{1}{2}): sin(θ)=12\sin(\theta) = -\frac{1}{2} となる θ\theta を探します。ここで π2θπ2-\frac{\pi}{2} \le \theta \le \frac{\pi}{2} である必要があります。θ=π6\theta = -\frac{\pi}{6} が条件を満たします。
(3) sin1(1)\sin^{-1}(1): sin(θ)=1\sin(\theta) = 1 となる θ\theta を探します。ここで π2θπ2-\frac{\pi}{2} \le \theta \le \frac{\pi}{2} である必要があります。θ=π2\theta = \frac{\pi}{2} が条件を満たします。
(4) cos1(0)\cos^{-1}(0): cos(θ)=0\cos(\theta) = 0 となる θ\theta を探します。ここで 0θπ0 \le \theta \le \pi である必要があります。θ=π2\theta = \frac{\pi}{2} が条件を満たします。
(5) cos1(1)\cos^{-1}(1): cos(θ)=1\cos(\theta) = 1 となる θ\theta を探します。ここで 0θπ0 \le \theta \le \pi である必要があります。θ=0\theta = 0 が条件を満たします。
(6) cos1(12)\cos^{-1}(\frac{1}{\sqrt{2}}): cos(θ)=12\cos(\theta) = \frac{1}{\sqrt{2}} となる θ\theta を探します。ここで 0θπ0 \le \theta \le \pi である必要があります。θ=π4\theta = \frac{\pi}{4} が条件を満たします。
(7) tan1(13)\tan^{-1}(\frac{1}{\sqrt{3}}): tan(θ)=13\tan(\theta) = \frac{1}{\sqrt{3}} となる θ\theta を探します。ここで π2<θ<π2-\frac{\pi}{2} < \theta < \frac{\pi}{2} である必要があります。θ=π6\theta = \frac{\pi}{6} が条件を満たします。
(8) tan1(1)\tan^{-1}(-1): tan(θ)=1\tan(\theta) = -1 となる θ\theta を探します。ここで π2<θ<π2-\frac{\pi}{2} < \theta < \frac{\pi}{2} である必要があります。θ=π4\theta = -\frac{\pi}{4} が条件を満たします。
(9) tan1()\tan^{-1}(\infty): tan(θ)\tan(\theta) が無限大に発散するような θ\theta を探します。ここで π2<θ<π2-\frac{\pi}{2} < \theta < \frac{\pi}{2} である必要があります。θ=π2\theta = \frac{\pi}{2} が条件を満たします。

3. 最終的な答え

(1) π6\frac{\pi}{6}
(2) π6-\frac{\pi}{6}
(3) π2\frac{\pi}{2}
(4) π2\frac{\pi}{2}
(5) 00
(6) π4\frac{\pi}{4}
(7) π6\frac{\pi}{6}
(8) π4-\frac{\pi}{4}
(9) π2\frac{\pi}{2}

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