Csc

Csc[z]

给出 z 的余割.

更多信息

  • 数学函数,适宜于符号和数值运算.
  • Csc 的自变量是以弧度为单位的(乘以 Degree 转换为度).
  • .
  • 1/Sin[z] 自动转换为 Csc[z]. TrigFactorList[expr] 可进行因式分解.
  • 对于某些特定参数,Csc 自动运算出精确值.
  • Csc 可求任意数值精度的值.
  • Csc 自动逐项作用于列表的各个元素. »
  • Csc 可与 IntervalCenteredInterval 对象一起使用. »

背景

  • Csc 是余割函数,三角学中的基本函数之一. 它被定义为正弦函数的倒数:. 对于实数变量它的定义如下:设 是一个点从 轴出发,沿着单位圆的圆周逆时针走过的弧度值,则 Csc[x] 给出了圆弧上这个点纵坐标的倒数. 直角三角形中一个锐角 的余割值在教科书上的等价定义是弦长与 角对边长的比值.
  • 当变量是 的简单有理数倍时,Csc 会自动计算出精确值. 对一些更复杂的有理倍数,FunctionExpand 有时可用于算得显式的精确值. TrigFactorList 可将包含 Csc 的表达式因式分解为包含 SinCos 的单项式. 若要使用角度值的变量,则可用符号 Degree 作为乘数(例如 Csc[30 Degree]). 当给出精确数值表达式作为变量时,Csc 可以算出任意精度的数值结果. 对包含 Csc 的符号表达式,其他适用的操作运算有 TrigToExpTrigExpandSimplifyFullSimplify.
  • Csc 自动逐项作用于列表和矩阵. 相比之下,MatrixFunction 则可用于给出整个方阵的余割值(即用矩阵幂次代替普通幂次的余割函数的幂级数)而不是单个矩阵元素的余割值.
  • Csc 是周期函数,周期为 ,可由 FunctionPeriod 算出. Csc 满足恒等式 ,这其实与勾股定理等价. 余割函数的定义可由等式 扩展到复数变量 上,其中 是自然对数的底数. Csc 是整数的这些点处取得极值 ComplexInfinity. Csc[z] 在原点处的级数展开为 sum_(k=0)^infty((-1)^(k+1) 2(2^(2 k-1)-1) TemplateBox[{{2,  , k}}, BernoulliB] )/((2 k)!)z^(2 k-1),可由伯努利数 BernoulliB 构成的项表示.
  • Csc 的反函数是 ArcCsc. 双曲余割函数是 Csch. 其他相关的数学函数有 SecSin.

范例

打开所有单元关闭所有单元

基本范例  (6)

自变量以弧度为单位:

Degree 指定自变量以度为单位:

在实数的一个子集上进行绘图:

在复数的子集上绘图:

0 处的级数展开式:

在奇点处的渐近展开式:

范围  (47)

数值计算  (6)

数值计算:

以高精度计算:

输出精度与输入精度相一致:

计算复数参数:

在高精度条件下高效计算 Csc

自动逐项计算数组中每个元素的值:

或用 MatrixFunction 计算矩阵形式的 Csc 函数:

IntervalCenteredInterval 对象计算最坏情况下的区间:

或用 Around 计算一般情况下的统计区间:

特殊值  (6)

Csc 在固定点上的值:

无穷处的值:

Csc 的奇点:

Csc 的局部极值:

在最小值的邻域中求 Csc 的局部最小值,以作为 的根:

替换结果:

可视化结果:

自动生成简单精确值:

更复杂的情况则需使用 FunctionExpand

可视化  (3)

绘制 Csc 函数:

绘制 的实部:

绘制 的虚部:

,绘制极坐标图:

函数属性  (13)

Csc 的实定义域:

复定义域:

Csc 的值域是开区间 之外的所有实数:

Csc 是周期为 的周期函数:

Csc 是一个奇函数:

Csc 具有镜像属性 csc(TemplateBox[{z}, Conjugate])=TemplateBox[{{csc, (, z, )}}, Conjugate]

Csc 不是解析函数:

但是,它是亚纯函数:

Csc 在特定范围内是单调的:

Csc 不是单射函数:

Csc 不是满射函数:

Csc 既不是非负,也不是非正:

xπ 的倍数时,函数有奇点和断点:

既不凸,也不凹:

x 位于 [0,3] 时是凸函数:

TraditionalForm 格式:

微分  (3)

一阶导数:

高阶导数:

阶导数的公式:

积分  (3)

Csc 的不定积分:

Csc 在一个周期上的定积分为 0:

更多积分:

级数展开式  (3)

使用 Series 求泰勒级数展开式:

周围绘制 Csc 的前三个近似值:

Csc 级数展开式的通项:

Csc 可被应用于幂级数:

函数恒等式和化简  (6)

倍角的 Csc

和的 Csc

转换多倍角表达式:

将三角函数的和形式转换为积形式:

假定实数变量 的展开:

转换为复数指数:

函数表示  (4)

Sin 表示:

用贝塞尔函数来表示:

SphericalHarmonicY 表示:

MeijerG 来表示:

应用  (3)

根据极点的移动产生图形:

在复平面生成图形:

求解微分方程:

属性和关系  (12)

自动应用余割函数的奇偶性和周期性:

TrigFactorListCsc 展开为 SinCos

包含复杂表达式的三角函数不会自动化简:

附加假设条件的化简:

由反函数组成:

1 弧度是 度:

求解三角方程:

求解零点和极点:

求超越方程的数值根:

Csc 出现在许多数学方程的特例中:

计算符号余数和数值余数:

Csc 是一个数值函数:

可能存在的问题  (4)

机器精度输入不足以获得正确结果:

使用精确输入,得到正确结果:

需要把 $MaxExtraPrecision 设成较大的值才能精确近似函数值:

输出精度可以远大于或远小于输入精度:

在传统格式中,需要在自变量外加上圆括号:

巧妙范例  (6)

各类积分和积:

在整数点绘制 Csc

从积分和求和产生 Csc

Wolfram Research (1988),Csc,Wolfram 语言函数,https://reference.wolfram.com/language/ref/Csc.html (更新于 2021 年).

文本

Wolfram Research (1988),Csc,Wolfram 语言函数,https://reference.wolfram.com/language/ref/Csc.html (更新于 2021 年).

CMS

Wolfram 语言. 1988. "Csc." Wolfram 语言与系统参考资料中心. Wolfram Research. 最新版本 2021. https://reference.wolfram.com/language/ref/Csc.html.

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Wolfram 语言. (1988). Csc. Wolfram 语言与系统参考资料中心. 追溯自 https://reference.wolfram.com/language/ref/Csc.html 年

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