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【C言語】atan/atan2関数と自作関数で逆正接の主値の計算

悩んでいる人

C言語のatan/atan2関数で逆正接の主値の計算方法を教えて!

こういった悩みにお答えします.

本記事の信頼性

  • リアルタイムシステムの研究歴12年.
  • 東大教員の時に,英語でOSの授業.
  • 2012年9月~2013年8月にアメリカのノースカロライナ大学チャペルヒル校コンピュータサイエンス学部2021年の世界大学学術ランキングで20位)で客員研究員として勤務.C言語でリアルタイムLinuxの研究開発
  • プログラミング歴15年以上,習得している言語: C/C++Solidity,Java,Python,Ruby,HTML/CSS/JS/PHP,MATLAB,Assembler (x64,ARM).
  • 東大教員の時に,C++言語で開発した「LLVMコンパイラの拡張」,C言語で開発した独自のリアルタイムOS「Mcube Kernel」GitHubにオープンソースとして公開

こういった私から学べます.

atan/atan2関数で逆正接の主値の計算

atan関数は,xの逆正接(arc tangent)の主値を計算します.

すなわち, その正接(tangent)がxとなるような値となります.

atan2関数は,y/x の逆正接 (arg tangent) の主値を計算します.

2つの引き数の符号は結果の象限を決定するために使われます.

atan/atan2関数を利用したコードは以下になります.

実行結果は以下になります.

自作関数で逆正接の主値の計算

自作関数で逆正接の主値の計算方法を紹介します.

atan関数は,アークタンジェントの連分数を利用して計算します.

連分数の上限Nを24に定義します.

myatan/myatan2関数のコードは以下になります.

  • myisnan関数:NaN(非数)かどうか判定
  • myisinf関数:INFINITY(無限大)かどうか判定
  • myisfinite関数:有限値かどうか判定
  • is_positive_epsilon関数:+0(0に近い正の微小値)かどうか判定
  • is_negative_epsilon関数:-0(0に近い負の微小値)かどうか判定
  • myatan関数:atan関数の自作
  • myatan2関数:atan2関数の自作

実行結果は以下になります.

まとめ

C言語のatan/atan2関数と自作関数で逆正接の主値の計算方法を紹介しました.

自作関数のmyatan関数はアークタンジェントの連分数,myatan2関数は長く複雑な条件式を実装しています.

myatan/myatan2関数を何度も読み込んで,数式をコードに翻訳するイメージをつけましょう.

C言語を独学で習得することは難しいです.

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