الدوال المثلثية العكسية

الشرح

الدوال المثلثية العكسية

رياضيات — المثلثات

الهدف: فهم مفهوم الدوال المثلثية العكسية (arcsin, arccos, arctan) ومجالاتها ومدياتها ورسومها البيانية.

arcsin
مدى: [−90°, 90°]
arccos
مدى: [0°, 180°]
arctan
مدى: (−90°, 90°)
١

ما معنى "العكسية"؟

الدالة العادية: ندخل زاوية ونحصل على نسبة.

الدالة العكسية: ندخل نسبة ونحصل على الزاوية.

— السؤال الذي تجيب عنه arcsin: "ما الزاوية التي ساينها يساوي هذه القيمة؟"

\sin(\theta) = x \quad \Longleftrightarrow \quad \theta = \arcsin(x)

ملاحظة

— المجال والمدى يتبادلان: مجال f يصير مدى f⁻¹ والعكس.

— الرمز sin⁻¹ يعني arcsin — وليست 1/sin.

٢

أمثلة على الدوال العكسية

مثال ١: ما الزاوية التي كوساينها يساوي ½؟

\arccos\!\left(\tfrac{1}{2}\right) = 60°

arccos(1/2) = 60°

مثال ٢: ما الزاوية التي ساينها يساوي ½؟

\arcsin\!\left(\tfrac{1}{2}\right) = 30°

arcsin(1/2) = 30°

مثال ٣: ما الزاوية التي ظلها يساوي 1؟

\arctan(1) = 45°

arctan(1) = 45°

٣

رسم arcsin(x) — تفاعلي

المجال: [−1, 1] — المدى: [−90°, 90°]

— حرّك الشريط لاستكشاف قيمة arcsin:


٤

رسم arccos(x) — تفاعلي

المجال: [−1, 1] — المدى: [0°, 180°]

— حرّك الشريط لاستكشاف قيمة arccos:


٥

رسم arctan(x) — تفاعلي

المجال: (−∞, +∞) — المدى: (−90°, 90°)

— المنحنى يقترب من الحاجزَين الأفقيَّين +90° و−90° دون أن يصلهما.

— حرّك الشريط لاستكشاف قيمة arctan:


٦

المجالات والمديات — الثلاث دوال

arcsin(x):

— المجال: [−1, 1] — المدى: [−90°, 90°]

\arcsin(-1)=-90° \quad \arcsin(0)=0° \quad \arcsin(1)=90°

arccos(x):

— المجال: [−1, 1] — المدى: [0°, 180°]

\arccos(-1)=180° \quad \arccos(0)=90° \quad \arccos(1)=0°

arctan(x):

— المجال: (−∞, +∞) — المدى: (−90°, 90°)

— منحنى arctan يقترب من ±90° دون أن يصلهما (حاجزان أفقيَّان).

\arctan(0)=0° \quad \arctan(1)=45°

ملاحظة

— مجال arcsin وarccos يساوي مدى الدالة الأصلية [−1, 1].

— مدى arctan مفتوح (−90°, 90°) لأن tan لا تبلغ ±∞ عند حدٍّ محدد.

جدول ملخص

الدالة المجال المدى مثال
arcsin [−1, 1] [−90°, 90°] arcsin(½) = 30°
arccos [−1, 1] [0°, 180°] arccos(½) = 60°
arctan (−∞, +∞) (−90°, 90°) arctan(1) = 45°

الخلاصة

الفكرة الجوهرية: الدوال العكسية تُعيد الزاوية من النسبة المثلثية.

arcsin وarccos: مجالهما [−1, 1] — يختلفان في المدى فقط.

arctan: مجالها جميع الأعداد الحقيقية — ولها حاجزان أفقيَّان عند ±90°.

للتذكر: استخدم رمز arc دائماً تجنباً للخلط مع الأس −1.

جاري تحميل التعليقات...