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arcsinx的导数的定义域

发布时间:2025-12-22 05:35:47来源:

arcsinx的导数的定义域】在数学中,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。其导数在微积分中具有重要应用,因此了解其导数的定义域对于深入理解该函数的性质非常关键。

一、arcsinx 的导数

已知:

$$

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

$$

这个导数表达式在数学上是成立的,但需要考虑其定义域是否与原函数一致或有所变化。

二、定义域分析

1. 原函数 $ \arcsin x $ 的定义域

- $ \arcsin x $ 的定义域为:

$$

x \in [-1, 1

$$

这是因为在正弦函数中,只有在区间 $[- \frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}]$ 上,函数才是单调递增且可逆的,因此其反函数 $ \arcsin x $ 的定义域为 $[-1, 1]$。

2. 导数 $ \frac{d}{dx} (\arcsin x) $ 的定义域

导数表达式为:

$$

\frac{1}{\sqrt{1 - x^2}}

$$

为了使该表达式有意义,分母不能为零,且根号内的值必须非负:

- $ 1 - x^2 > 0 $ → $ x^2 < 1 $ → $ x \in (-1, 1) $

因此,导数的定义域是开区间 $(-1, 1)$,不包括端点 $x = -1$ 和 $x = 1$。

三、总结对比

项目 原函数 $ \arcsin x $ 导数 $ \frac{d}{dx} (\arcsin x) $
定义域 $[-1, 1]$ $(-1, 1)$
是否包含端点 包含 不包含
表达式 $ \arcsin x $ $ \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} $
导数存在性 在整个定义域内存在 在开区间内存在

四、结论

- 原函数 $ \arcsin x $ 的定义域是闭区间 $[-1, 1]$。

- 其导数的定义域是开区间 $(-1, 1)$,因为当 $x = \pm1$ 时,分母为零,导数不存在。

- 这说明虽然原函数在端点处有定义,但其导数在这些点处并不连续或可导。

通过以上分析,我们可以更清晰地理解 $ \arcsin x $ 及其导数的数学特性,避免在实际应用中出现错误。

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