arcsin(x/a)=θを計算する

arcsinの定義域は−1≦x/a≦1⇄ −a≦x≦a
arcsin(x/a)=θ

x/a=sinθ…@
オイラーの公式より
sinθ={e^(iθ)−e^(−iθ)}/2i
@に代入する
x/a={e^(iθ)−e^(−iθ)}/2i

2(x/a)i=e^(iθ)−e^(−iθ)

e^(2iθ)−2(x/a)ie^(iθ)−1=0

e^(iθ)=tとおけば
t^2−2(x/a)it−1=0
t=(x/a)i±√{(i^2)(x/a)^2+1}=(x/a)i±√{1−(x/a)^2}

e^(iθ)=tだから
e^(iθ)=(x/a)i±√{1−(x/a)^2}
iθ=log[(x/a)i±√{1−(x/a)^2}]
θ=−i log[(x/a)i±√{1−(x/a)^2}]