反正切計算機(又稱為 arcus tangent 計算機)可以計算任何實數的反正切值 (atan),並返回正切值等於該數的角度。無論你係想透過輸入對邊和鄰邊來計算坡度,還是簡單地將正切值轉換為度數或弧度,呢個工具都可以即時為你提供結果。輸入十進制數值或直角三角形的對邊/鄰邊比率,選擇度數或弧度,即可獲得即時結果。呢個反正切計算機仲會繪製互動式三角形圖、畫出 arctan(x) 圖表,並顯示完整的正切表——將三角學、微積分和導航計算所需的一切集中在一個地方。
反正切 計算機
每次計算後,三角形都會更新,令你可以清楚見到 θ = arctan(對邊 / 鄰邊)。
圖表會標記目前的輸入值,方便你將數值與角度進行比較。
什麼是反正切?
反正切可以寫成 tan⁻¹(x)、arctan(x) 或 atan(x),佢會返回正切值等於 x 的角度。喺歐洲和德國的教科書中,呢個函數通常被稱為 arcus tangens。喺單位圓上,arctan 返回圓上對應任何正切值的角度。
喺直角三角形中,tan(θ) = 對邊 / 鄰邊,所以 arctan(對邊 / 鄰邊) 就會得到角度 θ。
反正切的定義域係所有實數,而其主要值域係 (-π/2, π/2) 或 (-90°, 90°)。
移動滑桿,查看任何實數輸入點樣對應到 -90° 至 90° 之間的角度。
如何計算反正切?
當 x 係十進制值或比率時,請使用 θ = arctan(x)。
- 確定數值 x。
- 使用科學計算機或 atan() 函數來計算 arctan(x)。
- 如果你需要度數而唔係弧度,請將弧度結果乘以 180/π。要轉換回弧度,請將角度值乘以 π/180。
輸入數值即可即時更新每個步驟。
如何使用此反正切計算機?
選擇十進制或對邊/鄰邊輸入,選擇度數或弧度,然後按「計算」。
輸入方式
十進制模式接受 0.5、1 或 -2.75 等數值。
對邊 / 鄰邊模式會先將兩條邊相除,然後再計算反正切。
結果面板會顯示多種格式的答案,方便快速使用。
如何在計算機上使用反正切?
在科學計算機(如 Casio 或 TI-84)上按「2nd」或「Shift」鍵,然後按「tan」鍵即可使用 tan⁻¹。
- 開啟計算機並將角度模式設置為度 (DEG) 或弧度 (RAD)。
- 按「2nd」或「Shift」以啟用按鈕上方的次要功能。
- 按「tan」鍵,屏幕會顯示「tan⁻¹(」或「atan(」。
- 輸入數值並按「=」。
下圖顯示了 TI-84 科學計算機上需要按下的按鈕。
在 TI-84 計算機上計算 tan⁻¹(1) = 45°
如何在不使用計算機的情況下計算反正切?
使用泰勒級數 (Taylor series) 展開來手動估算反正切:arctan(x) = x − x³/3 + x⁵/5 − x⁷/7 + … 此級數在 |x| ≤ 1 時收斂。
- 泰勒級數 (Maclaurin 級數). 估算工具使用 x − x³/3 + x⁵/5 − x⁷/7。項數越多,精度越高。
- 常用角度值. 背熟核心結果:arctan(0) = 0°, arctan(1) = 45°, arctan(√3) = 60°。
- CORDIC 算法. 這是一種硬件級別的方法,通過重複的角度旋轉來計算反正切。
選擇要包含的項數,觀察估算值如何接近真實值。
反正切圖表
arctan(x) 圖表係一條逐漸增加的 S 形曲線,經過原點並趨向於 ±π/2。
- 它在 y = -π/2 和 y = π/2 有水平漸近線。
- 這是一個奇函數,所以 arctan(-x) = -arctan(x)。
- 它總是從左到右逐漸增加。
將滑鼠懸停在圖表上以查看精確數值。
正切數值表
0°、30°、45°、60° 和 90° 的反正切值喺三邊形課程中非常重要。點擊表格行即可將該標準值加載到計算機中。
| x | arctan(x) 度 | arctan(x) 弧度 | π 分數 |
|---|---|---|---|
| −∞ | −90° | −1.5708 rad | −π/2 |
| −√3 ≈ −1.7321 | −60° | −1.0472 rad | −π/3 |
| −1 | −45° | −0.7854 rad | −π/4 |
| −1/√3 ≈ −0.5774 | −30° | −0.5236 rad | −π/6 |
| 0 | 0° | 0 rad | 0 |
| 1/√3 ≈ 0.5774 | 30° | 0.5236 rad | π/6 |
| 1 | 45° | 0.7854 rad | π/4 |
| √3 ≈ 1.7321 | 60° | 1.0472 rad | π/3 |
| +∞ | 90° | 1.5708 rad | π/2 |
反正切的符號
反正切的符號有 3 種標準形式:tan⁻¹(x), arctan(x) 和 atan(x)。
- tan⁻¹(x) 實體計算機上最常用。
- arctan(x) 正式數學中的標準用法。
- atan(x) 編程和軟件中的符號。
有些學生會非正式地稱之為 anti-tangent,雖然這並非標準數學術語。
點擊各個符號,查看它們在數學、編程和計算機中的應用位置。
tan⁻¹(x) 是實體計算機上最常見的符號。上標 -1 表示「反函數」,而不是「1 / tan(x)」。
尋找負數的 tan⁻¹
負數的 tan⁻¹ 會返回負的角度。因為反正切是奇函數,所以 arctan(-x) = -arctan(x)。
- arctan(-1) = -45° 或 -π/4 弧度
- arctan(-√3) = -60° 或 -π/3 弧度
-1 的 tan⁻¹ 是多少?
-1 的 tan⁻¹ 是 -45°(-π/4 弧度或 -0.7854 弧度)。
輸入任何負數,查看反正切如何將負輸入映射到負角度。
常見問題
有關反正切常見問題的解答。
是的,tan⁻¹ 是反正切的標準數學符號,也稱為 arctangent 或 arctan。上標 ⁻¹ 並不代表 1/tan(那是餘切 cotangent),而是表示『哪個角度的正切值等於 x?』。例如,tan⁻¹(1) = 45°,因為 tan(45°) = 1。
正切函數輸入一個角度並返回直角三角形中對邊與鄰邊的比值。反正切則相反:它輸入一個比值並返回對應的角度。例如,tan(45°) = 1,所以 arctan(1) = 45°。
在大多數科學計算機上,反正切按鈕位於 tan 鍵上方。要使用它,請先按 2nd 或 Shift 鍵,然後按 tan 按鈕。屏幕將顯示 tan⁻¹ 或 arctan。