反正切函数图像(反正切函数和差角公式推

2022-09-18 03:05:07
摘要:  反正切函数图像(反正切函数和差角公式推...

这个“公式”并不总是对的,因为 arctanx 有一个主值区间的问题。


虽然有 -π/2<arctana<π/2,-π/2<arctanb<π/2,

但是无法保证有 -π/2<arctana-arctanb<π/2。


下面的反例,就充分说明了此式是错误的。

a=-√3,b=√3,(a-b)/(1+ab)=√3,

arctana=-π/3,arctanb=π/3,arctan[(a-b)/(1+ab)]=π/3;

而 arctan[(a-b)/(1+ab)]和arctana-arctanb 显然是不相等的。


这个错误产生的根源是所

使用的错误“依据”:arctan[tan(A-B)]=A-B。

本质问题是忽略了 arctanx 有一个主值区间的问题。

尽管有 -π/2<A<π/2,-π/2<B<π/2,但不足以保证-π/2<A-B<π/2。


这个等式 arctan[(a-b)/(1+ab)]=arctana-arctanb 成立的充要条件是:

-π/2<arctana-arctanb<π/2。


最简单的充分条件是: a,b同号。

他可以确保 -π/2<arctana-arctanb<π/2。

但a,b同号,并不是 -π/2<arctana-arctanb<π/2 成立的必要条件。

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