Inverse Tangent

kalkyl och analys > – serien > BBP formler >

den inverse tangenten

tangent funktion ritas ovanför den verkliga axeln.

ännu värre, notationen används ibland för huvudvärdet, med används för multivalued-funktionen (Abramowitz och Stegun 1972, s. 80)., Observera att i notationen (vanligen används i Nordamerika och i pocket räknare över hela världen) betecknar tangenten och den inversa funktionen, inte den multiplikativa inversen.

huvudvärdet av den inverse tangenten implementeras som ArcTan på Wolfram-språket. I GNU C-biblioteket implementeras det som atan(double x).,

den inversa tangenten är en multivaluerad funktion och kräver därför en grenskärning i det komplexa planet, som Wolfram-språkets konvention placerar på och ., Detta följer av definitionen av som

(1)

i Wolfram-språket (och i det här arbetet) bestämmer den här grenskärningsdefinitionen intervallet på riktigt som . Försiktighet måste dock iakttas, eftersom andra grenskärningsdefinitioner kan ge olika intervall (oftast ).,

den inverse tangent funktionen ritas ovan i det komplexa planet.,

(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 .,

en speciell typ av omvänd tangent som tar hänsyn till kvadranten där ligger och returneras av FORTRAN-kommandot ATAN2(y, x), GNU C-bibliotekskommandot atan2(dubbel y, dubbel x) och Wolfram-Språkkommandot ArcTan, och är ofta begränsat till intervallet

.,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).,

för att hitta Numeriskt kan följande aritmetiska geometriska medelliknande algoritm användas.,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 ., är reducerbar iff alla de viktigaste faktorerna förförekommer bland de främsta faktorerna förför,…, . Ett andra nödvändigt och tillräckligt villkor är att den största huvudfaktorn för är mindre än ., Motsvarande det andra villkoret är uttalandet att varje Gregory-nummer kan uttryckas unikt som en summa i form av s för vilka är ett Størmer-nummer (Conway och 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 och Guy (1996) ger ett liknande bord när det gäller Størmer-nummer.,

(57)
(58)
(59)

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

Leave a Comment