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Arkuskotangens

Arkuskotangens (abgekürzt: $\arccot$, $\acot$; manchmal auch $\cot^{-1}$) gehört zu den Arkusfunktionen und ist die Umkehrfunktion von Kotangens.

Definition

Die Funktion lässt sich durch die folgende Formel ausdrücken:

\[ \]

Funktionsgraph

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Graph der Arkuskotangensfunktion $\arccot(x)$

Eigenschaften

Definitionsbereich
  • $-\infty \lt x \lt \infty$
Wertebereich
  • $0 \lt \arccot(x) \lt \pi$
Periodizität
  • keine
Monotonie
  • streng monoton fallend
Krümmung
  • streng konkav für $x \leq 0$
  • streng konvex für $x \geq 0$
Symmetrien
  • Punktsymmetrisch zum Punkt $\left( 0, \frac{\pi}{2} \right)$
Asymptoten
  • $\arccot(x) \rightarrow \pi$ für $x \rightarrow -\infty$
  • $\arccot(x) \rightarrow 0$ für $x \rightarrow \infty$
Nullstellen
  • keine
Sprungstellen
  • keine
Polstellen
  • keine
Extrema
  • keine
Wendepunkte
  • $x_0=0$

Ableitung

Die Ableitung von Arkuskotangens lautet:

\[ \Bigl[ \arccot(x) \Bigr]' = \frac{d}{dx} \arccot(x) = \frac{-1}{1+x^2} \]

Herleitung der Formeln

Stammfunktion

Die Stammfunktion von Arkuskotangens lautet:

\[ \int{\arccot(x)\ dx} = x \cdot \arccot(x) + \frac{1}{2} \cdot \ln\left( x^2+1 \right) {\color{lightgray}{} + \mathcal{C}} \]

Herleitung der Formeln

Reihenentwicklung

Die Reihenentwicklung von Arkuskotangens ist

\begin{align*} \arccot(x) &= \frac{\pi}{2} - \sum\limits_{k=0}^{\infty}{\frac{{(-1})^k}{2k+1} \cdot x^{2k+1}} \\[0.75em] &= \frac{\pi}{2} - x + \frac{1}{3} x^3 - \frac{1}{5} x^5 + \frac{1}{7} x^7 - \frac{1}{9} x^9 + \ldots \end{align*}

Herleitung der Formeln

Identitäten