指数関数と対数、三角関数と逆三角関数は、それぞれ逆関数である。オイラーは『オイラーの無限解析』§138で「虚指数量が実の正弦と余弦に帰着される」ことを導いた。これはド・モアブルの公式(n倍角の公式)と指数の冪表示を用いて導出された。また、§139と§140で「虚対数が円弧に帰着される」ことを導いた。これはド・モアブルの公式(1/n倍角の公式)と対数の冪表示を用いて導出された。
ここでは三角関数のうち正接だけに限定して、虚指数と正接関数の関係から、虚対数と逆正接関数の関係を導いておこう。いいかえれば、§138と139・140を逆関数の視点から繋いでみよう。
虚指数と余弦・正弦の関係は、
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だった。これから、虚指数と正接の関係は次のようになる。
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ここで
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とおいて、
について解いていくと次のようになる。
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ここで底eの対数をとると、
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となる。z=tan xだから、
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である。
高木貞治『解析概論』§54参照
ここでは三角関数のうち正接だけに限定して、虚指数と正接関数の関係から、虚対数と逆正接関数の関係を導いておこう。いいかえれば、§138と139・140を逆関数の視点から繋いでみよう。
虚指数と余弦・正弦の関係は、
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だった。これから、虚指数と正接の関係は次のようになる。
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ここで
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とおいて、
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ここで底eの対数をとると、
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となる。z=tan xだから、
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である。
高木貞治『解析概論』§54参照