Tangens odwrotny

rachunek i analiza > Seria > Formuły BBP >

funkcja odwrotnej stycznej jest wykreślona powyżej wzdłuż rzeczywistej osi.

co gorsza, notacja jest czasami używana dla wartości głównej, a jest używana dla funkcji wielowartościowej (Abramowitz and Stegun 1972, s. 80)., Zauważ, że w zapisie (powszechnie używanym w Ameryce Północnej i w kalkulatorach kieszonkowych na całym świecie), oznacza tangens, a funkcja odwrotna, a nie mnożnikowa odwrotność.

główna wartość odwrotnej stycznej jest zaimplementowana jako ArcTan w języku Wolframa. W bibliotece GNU C jest zaimplementowany jako atan (double x).,

odwrotna styczna jest funkcją wielowartościową i dlatego wymaga przecięcia gałęzi w płaszczyźnie złożonej, którą konwencja języka Wolframa umieszcza w I., Wynika to z definicji as

(1)

w języku Wolframa (i w tej pracy) ta definicja cięcia gałęzi określa zakres dla rzeczywistego jako . Należy jednak zachować ostrożność, ponieważ inne definicje cięcia gałęzi mogą dawać różne zakresy (najczęściej ).,

funkcja odwrotnej stycznej jest wykreślona powyżej w płaszczyźnie złożonej.,

(8)

The complex argument of a complex number is often written as

(9)

where , sometimes also denoted , corresponds to the counterclockwise angle from the positive real axis, i.,e., the value of such that and . Plots of are illustrated above for real values of and .,

specjalny rodzaj odwrotnej stycznej, który bierze pod uwagę kwadrant, w którym leży i jest zwracany przez polecenie FORTRAN ATAN2(y, x), polecenie biblioteki GNU C atan2(double y, double x) i polecenie języka Wolfram arctan i jest często ograniczony do zakresu .,div> has the Maclaurin series of

(11)
(12)

(OEIS A033999 and A005408).,A more rapidly converging form due to Euler is given by

(13)

for real (Castellanos 1988).,interesting approximations to pi

(16)
(17)

(OEIS A075553 and A075554).,

(27)

In terms of the hypergeometric function,

(28)

for complex , and

(29)

for real (Castellanos 1988).,

(35)

The inverse tangent satisfies the addition formula

(36)

for , as well as the more complicated formula

(37)

valid for all complex ., An additional identity known to Euler is given by

(38)

for or ., Another interesting inverse tangent identity attributed to Charles Dodgson (Lewis Carroll) by Lehmer (1938b; Bromwich 1991, Castellanos 1988) is

(39)

where

(40)

and .,

The inverse tangent has continued fractionrepresentations

(41)

(Lambert 1770; Lagrange 1776; Wall 1948, p. 343; Olds 1963, p. 138) and

(42)

due to Euler and sometimes known as Euler’scontinued fraction (Borwein et al. 2004, p. 30).,

aby znaleźć numerycznie można użyć następującego algorytmu przypominającego średnią arytmetyczno-geometryczną.,464e247ac”>

(45)
(46)

and the inverse tangent is given by

(47)

(Acton 1990).,

An inverse tangent with integral is called reducible if it is expressible as a finite sum of the form

(48)

where are positive or negative integers and are integers ., jest redukowalne iff wszystkie czynniki pierwsze występują wśród czynników pierwszych dla , …, . Drugim koniecznym i wystarczającym warunkiem jest to, że największy współczynnik pierwszości jest mniejszy niż ., Równoważnym drugim warunkiem jest twierdzenie, że każda liczba Gregory może być jednoznacznie wyrażona jako suma w kategoriach s, dla której jest liczbą Størmera (Conway and Guy 1996)., To find this decomposition, write

(49)

so the ratio

(50)

is a rational number.,ba555fd751″>

(52)

allows a direct conversion to a corresponding inversecotangent formula

(53)

where

(54)

Todd (1949) gives a table of decompositions of for ., Conway i Guy (1996) podają podobną tabelę pod względem liczb Størmera.,

(57)
(58)
(59)

the finding one of which is a given as a problem by Bailey et al., (2006, s. 225).

Leave a Comment