反正切函數

反三角函數之一

反正切函數(inverse tangent)是數學術語,反三角函數之一,指函數y=tanx的反函數。計算方法:設兩銳角分別為A,B,則有下列表示:若tanA=1.9/5,則 A=arctan1.9/5;若tanB=5/1.9,則B=arctan5/1.9。如果求具體的角度可以查表或使用計算機計算。

定義


正切函數y=tanx在開區間(x∈(-π/2,π/2))的反函數,記作y=arctanx 或 y=tanx,叫做反正切函數。它表示(-π/2,π/2)上正切值等於 x 的那個唯一確定的角,即tan(arctan x)=x,反正切函數的定義域為R即(-∞,+∞)。反正切函數是反三角函數的一種。
由於正切函數y=tanx在定義域R上不具有一一對應的關係,所以不存在反函數。注意這裡選取是正切函數的一個單調區間。而由於正切函數在開區間(-π/2,π/2)中是單調連續的,因此,反正切函數是存在且唯一確定的。引進多值函數概念后,就可以在正切函數的整個定義域(x∈R,且x≠kπ+π/2,k∈Z)上來考慮它的反函數,這時的反正切函數是多值的,記為 y=Arctan x,定義域是(-∞,+∞),值域是 y∈R,y≠kπ+π/2,k∈Z。於是,把 y=arctan x (x∈(-∞,+∞),y∈(-π/2,π/2))稱為反正切函數的主值,而把 y=Arctan x=kπ+arctan x (x∈R,y∈R,y≠kπ+π/2,k∈Z)稱為反正切函數的通值。反正切函數在(-∞,+∞)上的圖像可由區間(-π/2,π/2)上的正切曲線作關於直線 y=x 的對稱變換而得到,如圖所示。
反正切函數的大致圖像如圖所示,顯然與函數y=tanx,(x∈R)關於直線y=x對稱,且漸近線為y=π/2和y=-π/2。

性質


定義域:R
值 域:(-π/2,π/2)
奇偶性:奇函數
周期性:不是周期函數
單調性:(-∞,﹢∞)單調遞增

計算


相關計算公式如下:
反三角函數在無窮小替換公式中的應用:當x→0時,arctanx~x。