arctanx等于1/(1+x²)。
arctanx是反正切函数,其定义域是全体实数R,值域为(-π/2, π/2)。arctanx与tanx的关系可以通过定义来理解:设x=tant,则t=arctanx,两边求微分得到dx=(1/cos²t)dt,从而dx/dx=1/(1+tan²t),因为x=tant,所以dx/dx=1/(1+x²)。
此外,arctanx的定义是:arctanx=y,当且仅当tany=x,也就是说,arctanx是一个角度y,它的正切值等于x。
arctanx是反正切函数。
反正切函数(arctanx)的定义
反正切函数是函数y=tanx的反函数,记作y=arctanx。反正切函数是反三角函数的一种,用于将正切值转换为对应的角度。
定义域和值域
反正切函数的定义域为全体实数R,值域为(-π/2, π/2)。这意味着对于任意实数x,都可以通过反正切函数找到一个唯一的角度θ,使得tan(θ) = x,且θ位于(-π/2, π/2)之间。
arctanx有以下的一些性质:
- arctanx的导数是1/(1+x^2),也就是说,arctanx的斜率是1/(1+x^2)。这个导数可以用反函数的导数公式来推导,即:
(arctanx)' = 1/(tan'(arctanx)) = 1/(sec^2(arctanx))
由于sec^2(arctanx) = 1 + tan^2(arctanx) = 1 + x^2,所以:
(arctanx)' = 1/(1 + x^2)
- arctanx的不定积分是x*arctanx - 1/2*ln(1 + x^2) + C,其中C是任意常数。这个不定积分可以用分部积分法来求解,即:
∫arctanxdx = x*arctanx - ∫xd(arctanx) = x*arctanx - ∫x/(1 + x^2)dx
由于∫x/(1 + x^2)dx = 1/2*ln(1 + x^2) + C,所以:
∫arctanxdx = x*arctanx - 1/2*ln(1 + x^2) + C
- arctanx有以下的一些恒等式,它们可以用三角恒等式或反三角函数的定义来证明,这里不再赘述,只给出结果:
arctanx + arctany = arctan[(x + y)/(1 - xy)],当xy < 1时
arctanx - arctany = arctan[(x - y)/(1 + xy)],当xy > -1时
arctanx + arctan(1/x) = π/2,当x > 0时
arctanx + arctan(1/x) = -π/2,当x < 0时
arctanx + arctan(1/x) = 0,当x = 0时
arctanx = 2*arctan(x/(1 + √(1 + x^2))),对任意x成立
arctanx = arctan(2x/(1 - x^2)),当|x| < 1时
arctanx = π/4 + arctan((x - 1)/(x + 1)),当x > 0时
arctanx = -π/4 + arctan((x + 1)/(1 - x)),当x < 0时