tanarctanx等于多少


arctanx 的意义是“正切值为 x 的角”,也就是说,如果 y = arctanx,那么 tany = x。 因此,tan(arctanx) 的意义就是“正切值为 x 的角的正切值”。 换句话说,先找一个角,这个角的正切值等于 x,然后求这个角的正切值,自然又回到了 x 本身。

所以,tan(arctanx) = x。


更严谨的讨论(涉及定义域与值域)

虽然结论看起来很简单,但我们需要注意定义域和值域的影响,以确保严谨性。

  • arctanx 的定义域: x 可以是任意实数,即 x ∈ (-∞, +∞)。
  • arctanx 的值域: arctanx 的结果是一个角度,这个角度的范围是 (-π/2, π/2),也就是开区间。 我们通常选择这个区间作为反正切函数的主值区间,以保证函数的唯一性。

由于 tan(θ) 在 θ ∈ (-π/2, π/2) 上有定义且单调递增,并且能取到所有实数值,所以 tan(arctanx) 对于所有实数 x 都有意义。

形象化理解:

想象一个单位圆。 对于任意给定的 x 值,我们可以找到一个唯一的角度 θ ∈ (-π/2, π/2),使得 tan(θ) = x。 这个 θ 就是 arctanx。 再对这个角度求正切值,自然会回到最初的 x。


举例说明:

  1. 如果 x = 1,那么 arctan(1) = π/4 (45 度)。 然后,tan(π/4) = 1。
  2. 如果 x = -1,那么 arctan(-1) = -π/4 (-45 度)。 然后,tan(-π/4) = -1。
  3. 如果 x = 0,那么 arctan(0) = 0。 然后,tan(0) = 0。
  4. 如果 x = √3,那么 arctan(√3) = π/3 (60 度)。 然后,tan(π/3) = √3。

总结:

tan(arctanx) = x 对所有实数 x 成立。 记住,arctanx 的结果是一个角度,这个角度的正切值等于 x。 因此,对这个角度求正切值,自然会得到 x。


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