最簡反三角不等式

最簡反三角不等式

最簡反三角不等式(simplest inverse trigonometric inequality)指含有未知角的主值的反三角函式不等式,若f(x)是主值反三角函式,則f(x)>m或f(x)<m(m∈R)稱為最簡反三角不等式。

基本介紹

  • 中文名:最簡反三角不等式
  • 外文名:simplest inverse trigonometric inequality
  • 所屬學科:數學
  • 所屬問題:代數與方程(三角不等式)
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基本介紹

含有反三角函式的不等式稱為反三角函式不等式(anti-trigonometric function inequalities)。
例如:arc sin x>arc cos x,arc tanx-4arc tan x+3>0等都是反三角函式不等式。
形如arc sin x>m,arc cos x>m,arc tan x>m,arc cot x>m的不等式稱為最簡反三角函式不等式。
解反三角函式不等式,主要是利用三角函式反三角函式的單調性及反三角函式的定義域與值域來求解。

最簡反三角不等式的解集

最簡反三角不等式的解集如下:

arc sin x>m

時,由反正弦函式定義知,不等式的解為-2≤x≤1;
時,不等式無解;
時,因為arc sin x>m=arc sin(sin m),根據反三角函式的單調性可得 sin m<x≤1。
同理可得arc sinx<m(
)的解為:-1≤x<sin m。

arc cos x>m

當m<0時,不等式的解為-1≤x≤1;
當m≥π時,不等式無解;
當0≤m<π時,不等式的解為-1≤x<cos m。
不等式arc cos x<m(0<m≤π)的解為cos m<x≤1。

arc tan x>m

時,不等式的解為
時,不等式無解;
時,不等式的解為x>tan m。
不等式arc tan x<m(
)的解為x<tan m。

arc cot x>m

當m≤0時,不等式的解為
當m≥π時,不等式無解;
當0<m<π時,不等式的解為x<cot m。
不等式arc cot x<m(0<m<π)的解為x>cot m。

例題解析

【例1】解不等式arc sin x>arc cos x。
: 若x<0,則arc sin x<0,arc cos x>0,不等式不成立,因此只須求不等式在0≤x≤1時的解,這時左右兩端屬於區間
,根據正弦函式的單調性,有:
注意到
由此得原不等式的解為

三角不等式的證明

對三角不等式的證明,一般有兩條思路:
(1)利用換元法把三角不等式轉化為代數不等式,從而可用代數方法證明。 ·
(2)利用三角函式的有界性,增減性,直接對三角不等式進行證明。
常用的三角不等式有:
(1)
(2)當
時,

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