3. Fonction arccos

De la même manière que la fonction arcsinus, la fonction arccosinus est la réciproque d'une fonction injective cosinus définie sur un domaine restreint. En effet, on constate que la fonction f(x)=\cos(x) définie sur \mathbb{R} n'est pas injective, et par conséquent sa courbe réciproque n'est pas celle d'une fonction.

fonction injective\Rightarrowfonction injective

Par convention, c'est sur l'intervalle des valeurs x\in\left[0,\pi\right] qu'est définie notre fonction injective f(x)=\cos(x), représentée par la courbe rouge ci-dessus. Nous pouvons alors définir la fonction arccosinus de la façon suivante.

La fonction arccosinus est telle que

y=\arccos(x) \Leftrightarrow x=\cos(y)y\in\left[0,\pi\right]

Donc \text{dom}(\arccos)=[-1,1]

et \text{ima}(\arccos)=\left[0,\pi\right]

fonction arccos

Exemple : Trouver la valeur de \arccos\left(-\frac{1}{2}\right),

solution On a par définition que

y=\arccos\left(-\frac{1}{2}\right)\Leftrightarrow-\frac{1}{2}=\cos(y)y\in [0,\pi]

On cherche donc l'angle du domaine de arccos à donner à la fonction cosinus pour obtenir -\frac{1}{2}.

À partir du cercle trigonométrique, on a queexemple arccos

\cos\left(\frac{2\pi}{3}\right)=-\frac{1}{2}

Par conséquent, \arccos\left(-\frac{1}{2}\right)=\boxed{\frac{2\pi}{3}}.