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公式

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結果

アークタンジェント(arctan) arctan(5) = 78.690068 degrees
入力したタンジェント値 5
角度(度数法) 78.690068°
角度(ラジアン) 1.373401 rad

このアークタンジェント計算ツールでできること

アークタンジェント計算ツールは、入力したタンジェント値に対応する角度を求めるためのツールです。つまり、ある角度のタンジェントが数値 x だと分かっているとき、その操作を逆向きにたどって角度そのものを返します。三角法は世界共通なので、どの国でも同じように使え、国ごとに挙動が変わる心配はありません。

角度シータの対辺と隣辺の比を示す直角三角形
アークタンジェントは、タンジェント比(対辺÷隣辺)から角度θを求めます。

入力する項目

  • タンジェント値:逆正接を求めたい数値です。正の数・負の数・ゼロのいずれの実数でも入力できます(例:1、−0.5773、2.5 など)。
  • 結果の単位:度数法(°)ラジアンを選んで、答えの表示形式を切り替えます。内部では常に両方を計算しているため、どちらの単位でも角度を確認できます。

計算式

このツールの中心となるのは、逆正接(アークタンジェント)の計算です。

$$\theta = \arctan\left(x\right)$$

内部では Math.atan(x) を呼び出しており、これは必ずラジアン単位で角度を返します。そのラジアン値を Math.toDegrees() で度数法に変換します。選択した単位がメインの結果として表示され、もう一方の単位も同時に確認できます。なお、アークタンジェントの値域は −90°〜+90°(ラジアンでは −π/2〜+π/2)なので、答えは必ずこの範囲に収まります。これが逆正接の主値(principal value)です。

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水平漸近線に近づくアークタンジェント関数のグラフ
アークタンジェント曲線は、任意の実数のタンジェント値を-90度から+90度の角度に対応させます。

計算例

タンジェント値に 1 を入力し、度数法(°)を選んだ場合を考えてみましょう。

  • ツールは Math.atan(1) = 0.7853981634 ラジアンを計算します。
  • これを変換すると、\(0.7853981634 \times (180 \div \pi) = \mathbf{45\degree}\) となります。
  • 度数法を選んでいるので表示結果は 45° となり、ラジアン値(0.7854)も合わせて表示されます。

これは \(\tan(45\degree) = 1\) というよく知られた関係と一致します。

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逆正接を手で計算する方法

既知の接線値から角度を求めるには、次の手順に従います:

  1. 接線値 \(x\) を特定します。これは直角三角形の対辺と隣辺の比、または反転したい任意の値です。例えば、\(x = 1\) とします。
  2. 科学電卓(\(\tan^{-1}\) キー)または参照表を使用して \(\theta = \arctan(x)\) を適用して、ラジアン単位で角度を取得します。\(x = 1\) の場合、\(\arctan(1) = \tfrac{\pi}{4} \approx 0.7854\) ラジアン。
  3. ラジアンを度に変換します。\(\tfrac{180}{\pi}\) を掛けることによって:
    $$\theta = 0.7854 \times \frac{180}{\pi} = 45^\circ.$$ 45° の角度変換でラジアンから度への変換を確認できます。
  4. 答えが主値範囲内にあることを確認します。\(-90^\circ\) から \(+90^\circ\)(つまり \(-\tfrac{\pi}{2}\) から \(+\tfrac{\pi}{2}\))。逆正接は常にこの主値を返します;\(45^\circ\) は適切です。
  5. 他の余角解が必要な場合は、\(180^\circ\)(または \(\pi\) ラジアン)の倍数を追加します。\(\tan\theta\) は \(180^\circ\) ごとに繰り返されるため、完全な解集合は任意の整数 \(n\) に対して \(\theta = \arctan(x) + 180^\circ \cdot n\) です。したがって \(x = 1\) の場合、有効な角度には \(45^\circ + 180^\circ = 225^\circ\) も含まれます。

符号に注意してください:負の接線値は負の主角度をもたらします(例えば \(\arctan(-1) = -45^\circ\))。これは角度を標準範囲の第4象限に配置します。

よくある質問

なぜ結果が90度を超えないのですか? タンジェント関数は180°ごとに同じ値を繰り返すため、逆関数は答えを一つに定めなければなりません。慣例として、アークタンジェントは −90°〜+90° の主値を返します。

負の数も入力できますか? はい、できます。負のタンジェント値を入力すると負の角度が返されます。たとえば −1 を入力すると −45°(ラジアンでは −0.7854)になります。

ここでの度数法とラジアンの違いは何ですか? どちらも同じ角度を表す単位の違いにすぎません。180° は π ラジアン(約3.14159)に等しく、45° は 0.7854 ラジアンと同じ値です。「結果の単位」の設定は表示の仕方を変えるだけで、角度そのものは変わりません。

最終更新: