Svmmarivm
Haec lectio inversas sinvs, cosinvs et tangentis constrvit. Cvm hae fvnctiones periodicae sint, iniectivae non svnt, et vt inverti possint, ad intervallvm restringi debent in qvo qvemqve valorem semel tantvm capiant: sinvs ad , cosinvs ad et tangens ad . Ex axiomate percvrsvs per longitvdinem arcvs, qvod affirmat abscissam pvncti percvrsi per primam dimidiam conversionem stricte decrescere, dedvcit cosinvm in stricte decrescentem esse; ex hoc et ex symmetriis demonstrat sinvm et tangentem in svis intervallis stricte crescentes esse, et tres restrictiones biiectivas esse; arcvm sinvs, arcvm cosinvs et arcvm tangentis definit, et eorvm delineationes vt reflexiones respectv rectae obtinet. Deinde identitates demonstrat qvae eos conivngvnt, diligenter distingvit , semper veram, ab , veram tantvm in intervallo principali, et aeqvationes , et in integra conversione solvit.
Proposita discendi
- Ex axiomate percvrsvs monotoniam strictam cosinvs et sinvs in eorvm intervallis principalibvs dedvcere, ea monotoniam tangentis demonstrare, et tres inversas cvm svis dominiis et copiis imaginvm definire.
- Delineationes arcvs sinvs, arcvs cosinvs et arcvs tangentis vt reflexiones respectv rectae constrvere, et eorvm valores in pvnctis insignibvs compvtare.
- Identitates compositionis, symmetriae et angvlorvm complementarivm fvnctionvm inversarvm demonstrare, et expressiones simplificare qvae fvnctiones trigonometricas cvm earvm inversis conivngvnt.
- Aeqvationes trigonometricas elementares in intervallo per fvnctiones inversas et per symmetrias circvmferentiae vnitariae solvere.
Restrictio fvnctionvm trigonometricarvm
Secvndvm lectionem cvrsvs I de operationibvs fvnctionvm, fvnctio inversam habet si et solvm si biiectiva est, et tvm delineatio inversae est reflexio delineationis ipsivs respectv rectae . Atqvi fvnctiones trigonometricae in lectione de fvnctionibvs trigonometricis earvmqve delineationibvs tractatae iniectivae non svnt: sinvs et cosinvs periodvm habent, et tangens periodvm , ita vt qvisqve valor infinities iteretvr. Immo intra eandem periodvm valores iterantvr: per symmetriam angvlorvm svpplementarivm, in lectione de rationibvs trigonometricis demonstratam, valet . Qvae si ita svnt, vt hae fvnctiones invertantvr, ad intervallvm restringi debent in qvo iniectivae sint et omnes svos valores capiant. Eligvntvr intervalla qvae angvlos acvtos contineant et in qvibvs fvnctio stricte monotona sit.
Cosinvs in stricte decrescens est; sinvs in stricte crescens est, et tangens in stricte crescens est.
Adhibetvr definitio sinvs et cosinvs per pvnctvm circvmferentiae vnitariae, ex lectione de rationibvs trigonometricis, et axioma percvrsvs per longitvdinem arcvs, in lectione de angvlis eorvmqve mensvra admissvm. Monotonia cosinvs est translatio proprietatis dimidiae conversionis eivs axiomatis; monotonia sinvs et tangentis ex ea demonstrantvr.
Demonstratio
Sint et cvm . Pvncta et svnt extrema arcvvm longitvdinvm et qvi a contra motvm horologii proficiscvntvr, et ambo in prima dimidia conversione percvrsvs iacent, qvae semicircvlvm svperiorem tegit.
Per proprietatem dimidiae conversionis axiomatis, dvrante prima dimidia conversione abscissa pvncti percvrsi stricte decrescit: abscissa pvncti maior est qvam abscissa pvncti . Cvm cosinvs ex definitione sit abscissa pvncti , inaeqvalitas inter abscissas est inaeqvalitas inter cosinvs.
Sint nvnc . Eorvm complementa satisfacivnt et in iacent; per symmetriam angvlorvm complementarivm sinvs angvli est cosinvs complementi eivs, et cvm cosinvs in decrescat, sinvs in crescit.
Pro tangente sint . Per gradvs svperiores, et . Si primvm nvmerator avgetvr et deinde denominator minvitvr, ambo positivi, qvotiens avgetvr.
Tangens impar est, qvia est qvotiens sinvs, imparis, per cosinvm, parem. Si , opposita satisfacivnt, et signo mvtato inaeqvalitas gradvs svperioris invertitvr; si , tangens in negativa est et in positiva. Ergo tangens in toto intervallo crescit.
Restrictiones biiectivae
Omnis fvnctio stricte monotona iniectiva est, secvndvm theorema fvnctionvm monotonarvm ex lectione de operationibvs fvnctionvm. Restat vt qvaeqve restrictio omnes valores copiae imaginvm svae capiat.
Sinvs, ad restrictvs, est biiectio in ; cosinvs, ad restrictvs, est biiectio in , et tangens, ad restricta, est biiectio in .
Iniectivitas ex theoremate svperiore seqvitvr. Qvod qvaeqve restrictio omnes svos valores capiat, seqvitvr ex proprietate operimenti axiomatis percvrsvs, secvndvm qvam omne pvnctvm circvmferentiae vnitariae est extremvm arcvs qvi a incipit, et ex lemmate secvndvm qvod vna conversio pvncta non iterat, ambobvs ex lectione de angvlis eorvmqve mensvra.
Demonstratio
Per theorema svperivs, tres restrictiones stricte monotonae svnt, et omnis fvnctio stricte monotona iniectiva est: dvo angvli distincti semicircvli svperioris abscissas distinctas habent.
Sit cvm . Pvnctvm qvod infra scribitvr in circvmferentia vnitaria iacet; per operimentvm et qvia vna conversio pvncta non iterat, est pro vnico in .
Ordinata pvncti negativa non est, et sinvs in negativvs est, secvndvm signa per qvadrantes ex lectione de rationibvs trigonometricis: illvd in iacet, et cosinvs eivs est . Cosinvs restrictvs omnes valores intervalli capit.
Per symmetriam angvlorvm complementarivm sinvs angvli est cosinvs angvli , et dvm intervallvm percvrrit, complementvm eivs percvrrit: sinvs qvoqve restrictvs omnes valores intervalli capit.
Pro tangente theorema proprietatvm eivs, ex lectione de fvnctionibvs trigonometricis earvmqve delineationibvs, dicit copiam imaginvm eivs esse : dato , recta declivitatis per originem dvcta semicircvlvm dextrvm secat in pvncto cvm inter et . Etiam per periodicitatem videtvr: si , svbtrahendo ab mvltiplvm integrvm ipsivs , vt in redvctione ad primam conversionem, obtinetvr nvmervs eivs intervalli eandem tangentem habens.
Argvmentvm oneratvr…