透過 MCP 連接 →

輸入計算

數學公式

廣告

結果

反正切(arctan) arctan(5) = 78.690068 degrees
輸入的正切值 5
角度(度) 78.690068°
角度(弧度) 1.373401 rad

反正切計算機的功能

反正切計算機可以找出「正切值等於某個數值」的那個角度。換句話說,如果你已知某個未知角度的正切(tan)等於某個數 x,這個工具就會反向運算,把角度本身求出來。三角函數在全世界都通用,因此這個工具不會因國家或地區而有任何差異,使用上完全不必擔心地域限制。

顯示角度 θ 的對邊比鄰邊比值的直角三角形
反正切從正切比值(對邊比鄰邊)求出角度 θ。

需要輸入的資料

  • 正切值:你想求反正切的那個數值。它可以是任何實數——正數、負數或零都行(例如 1、-0.5773 或 2.5)。
  • 結果單位:選擇角度(度)弧度,用來決定答案的顯示方式。計算機內部一律會同時算出兩種單位,因此你可以同時看到兩種表示法。

計算公式

核心運算就是反正切函數:

$$\theta = \arctan\left(\text{Tangent Value}\right)$$

程式內部會呼叫 Math.atan(x),這個函數一律回傳「弧度」表示的角度。接著再以 Math.toDegrees() 把弧度換算成度。你所選的單位會成為主要顯示結果,但兩種版本都會保留。要注意的是,反正切的值域為 −90° 到 +90°(即 −π/2 到 +π/2 弧度),因此答案一定落在這個區間之內,這就是反正切的「主值」。

Advertisement
趨近於水平漸近線的反正切函數圖形
反正切曲線將任意實數正切值映射為 -90 到 +90 度之間的角度。

實際範例

假設你輸入正切值 1,並選擇「角度」。

  • 計算機會算出 Math.atan(1) = 0.7853981634 弧度。
  • 換算後得到 $$0.7853981634 \times (180 \div \pi) = \textbf{45°}$$
  • 由於你選擇了「角度」,顯示的結果就是 45°,同時也會列出弧度值(0.7854)。

這正好符合大家熟知的事實:\(\tan(45°) = 1\)。

Advertisement

如何手工計算反正切值

要從已知的正切值找到角度,請按照以下步驟進行:

  1. 確定正切值 \(x\)。 這是直角三角形的對邊與相鄰邊的比率,或任何您想反轉的值。例如,取 \(x = 1\)。
  2. 使用科學計算機(\(\tan^{-1}\) 鍵)或參考表應用 \(\theta = \arctan(x)\) 以取得弧度角。對於 \(x = 1\),\(\arctan(1) = \tfrac{\pi}{4} \approx 0.7854\) 弧度。
  3. 通過乘以 \(\tfrac{180}{\pi}\) 將弧度轉換為度數
    $$\theta = 0.7854 \times \frac{180}{\pi} = 45^\circ.$$ 您可以使用45°角度轉換來驗證弧度至度數的轉換。
  4. 確認答案在主值範圍內 \(-90^\circ\) 到 \(+90^\circ\)(即 \(-\tfrac{\pi}{2}\) 到 \(+\tfrac{\pi}{2}\))。反正切始終返回此主值;\(45^\circ\) 符合條件。
  5. 如果需要其他同終邊解,請加上 \(180^\circ\)(或 \(\pi\) 弧度)的倍數。 因為 \(\tan\theta\) 每 \(180^\circ\) 重複一次,完整解集為 \(\theta = \arctan(x) + 180^\circ \cdot n\),其中 \(n\) 為任意整數。因此對於 \(x = 1\),有效角度也包括 \(45^\circ + 180^\circ = 225^\circ\)。

注意符號:負正切值產生負主角(例如 \(\arctan(-1) = -45^\circ\)),將角度放在標準範圍的第四象限。

常見問題

為什麼結果永遠不會超過 90 度?因為正切函數每 180° 就會重複一次,反函數必須回傳唯一的答案。依照慣例,反正切會回傳介於 −90° 到 +90° 之間的主值。

可以輸入負數嗎?可以。負的正切值會得到負的角度。例如輸入 −1 會得到 −45°(或 −0.7854 弧度)。

這裡的角度和弧度有什麼差別?它們只是同一個角度的兩種單位。180° 等於 π 弧度(約 3.14159),所以 45° 就等於 0.7854 弧度。「結果單位」的設定只會改變數值的呈現方式,並不會改變底層的角度本身。

最後更新: