反正弦計算器 - 反正弦函數

計算任意值在 [-1, 1] 之間的反正弦(arcsin),並以度或弧度獲取結果。

輸入一個介於 -1 和 1 之間的正弦值,選擇度或弧度,並獲取其正弦等於該值的角度。

反正弦計算器 - 反正弦函數
計算任意值在 [-1, 1] 之間的反正弦(arcsin),並以度或弧度獲取結果。

有效範圍:-1 ≤ x ≤ 1

關於反正弦計算器

反正弦函數,寫作 arcsin(x) 或 sin⁻¹(x),是正弦函數的反函數。 給定區間 [-1, 1] 中的任意值 x,arcsin(x) 會返回一個角度 θ,其正弦等於 x。 輸出位於主值範圍 -90° 到 90°(或 -π/2 到 π/2 弧度)內,這個範圍是依照慣例選擇,以使反函數唯一且定義良好。 反正弦是六個反三角函數之一,可以說是僅次於反正切最常使用的函數。 當你知道直角三角形中對邊與斜邊的比值並想要找角度時,它就會出現。 對於一個對邊長為 3 且斜邊長為 5 的三角形,該角度為 arcsin(3/5) = arcsin(0.6) ≈ 36.87°。 定義域 [-1, 1] 反映了正弦函數對實數角度總是會產生此範圍內的值。 試圖計算超出此範圍的值的反正弦,例如 arcsin(2),則沒有實數解。 在工程和物理學中,領域違規通常表示建模錯誤 —— 例如,比例被誇大 —— 應該觸發對輸入數據的審查,而不是創造性的解釋。 鍵盤參考值:arcsin(0) = 0°、arcsin(0.5) = 30°、arcsin(√2/2) ≈ 45°、arcsin(√3/2) ≈ 60°、arcsin(1) = 90°。 負鏡:arcsin(-0.5) = -30°,arcsin(-1) = -90°。 這些數值來自標準直角三角形,應記住以便快速進行心算檢查。 在物理學中,arcsin 用於光學中以應用斯涅爾定律:折射角為 arcsin(n₁ × sin(θ₁) / n₂)。 在拋射運動中,平面上的最大射程的發射角是 arcsin(1/√2) = 45°。 在電機工程中,功率因數角是通過虛功與視在功率比的反正弦求得的。 在統計學和機率論中,反正弦轉換(也稱為角度轉換或反正弦平方根轉換)用於穩定比例的變異數,使統計檢驗對接近 0 或 1 的數據更可靠。 此應用使用 arcsin(√p),其中 p 為比例,並產生介於 [0°,90°] 的數值。 此計算器返回主值,其範圍在 [-90°, 90°]。 如果您的問題需要一個超出此範圍的角度——例如,您知道正弦為 0.5,並且您預期角度為 150° 而不是 30°——您需要應用額外的邏輯:150° = 180° - 30° = 180° - arcsin(0.5)。

Arcsin 範例

標準直角三角形中反正弦函數的重要參考值。

輸入arcsin(x)說明
arcsin(0.5)30° ≈ 0.5236 弧度30° 的正弦等於 0.5,所以 arcsin(0.5) = 30°。 經典 30-60-90 三角形結果。
反正弦(0.7071)45° ≈ 0.7854 弧度arcsin(√2/2) = 45°。 來自 45-45-90 三角形,該三角形的兩條直角邊等於 1,斜邊等於 √2。
arcsin(0)0° = 0 弧度0° 的正弦是 0。 arcsin(0) = 0,arcsin 範圍的中點。
arcsin(-0.5)-30° ≈ -0.5236 弧度負輸入會得到負的輸出角度。 arcsin(-0.5) = -30°,展示 arcsin 的奇函數對稱性。

如何使用 arcsin 計算器

  1. 在「輸入值」欄位中輸入正弦值。 它必須是介於 -1 和 1 之間的數字(包含端點)。
  2. 選擇輸出單位:點擊「度」以獲得以度為單位的答案,或點擊「弧度」以獲得弧度等值。
  3. 點擊「計算 Arcsin」以計算結果。 輸出角度的範圍為 [-90°, 90°](度數)或 [-π/2, π/2](弧度)。
  4. 請在顯示區域中查看結果,其中顯示完整表達式 arcsin(x) = result。
  5. 點擊重設以清除輸入並開始新的計算。

反正弦計算器常見問題

為什麼反正弦的定義域限制在 [-1, 1]?
正弦函數將實數角映射到區間 [-1, 1]。 沒有任何實數角的正弦大於 1 或小於 -1,因此反函數僅在此區間上定義。 輸入位於 [-1, 1] 之外的值將對應於複數角,這超出了此實值計算器的範圍。
arcsin 的輸出範圍是多少?
arcsin 的主值在度數上位於 [-90°, 90°],在弧度上位於 [-π/2, π/2]。 選擇此範圍是為了使 arcsin 成為一個正確的單值函數。 如果您需要超出此範圍的角度,請根據您的具體問題適當地加上或減去 180°(或 π)。
arcsin 與 arccos 有何不同?
arcsin 返回 [-90°, 90°] 範圍內的角度,而 arccos 返回 [0°, 180°] 範圍內的角度。 它們由 arcsin(x) + arccos(x) = 90° for any x in [-1、1 關聯。 當你知道對邊與斜邊的比值時使用 arcsin,當你知道鄰邊與斜邊的比值時使用 arccos。
arcsin 與 1/sin 相同嗎?
不。 arcsin(x) 意味著反函數——其正弦值為 x 的角。 符號 sin⁻¹(x) 可能令人誤解,因為在大多數其他情境中,上標通常表示倒數。 (-1) 要表示 1/sin(x),請寫 csc(x)(餘割)而不是 sin⁻¹(x),以避免與反函數混淆。
為什麼 arcsin(-x) = -arcsin(x)?
反正弦是奇函數,這意味著 arcsin(-x) = -arcsin(x)。 這源於正弦函數也是奇函數的事實:sin(-θ) = -sin(θ)。 所以如果 arcsin(x) = θ,那麼 sin(θ) = x,以及 sin(-θ) = -x,意思是 arcsin(-x) = -θ。
反正弦函數在斯涅爾定律中如何使用?
斯涅爾定律指出 n₁ × sin(θ₁) = n₂ × sin(θ₂),其中 n₁ 和 n₂ 是折射率,θ₁ 和 θ₂ 是入射角和折射角。 要找到折射角,重新排列為 sin(θ₂) = (n₁ / n₂) × sin(θ₁) and apply arcsin:θ₂ = arcsin((n₁/n₂) × sin(θ₁))。 這個計算器可以直接處理最後的 arcsin 步驟。