Краткий ответ:
По определению арктангенса:
Следовательно, выполняется равенство:
Подробный ответ:
Определение арктангенса
По определению, арктангенс () — это функция, обратная тангенсу (). То есть, если для какого-то угла выполняется условие:
то арктангенс этого числа равен самому углу , но с ограничением диапазона:
Таким образом, арктангенс возвращает значение угла, для которого тангенс равен , при этом этот угол лежит в интервале от до (то есть в первой и четвёртой четвертях окружности).
Из этого следует важное свойство:
Если лежит за пределами этого интервала, то арктангенс вернёт значение, эквивалентное углу в пределах , но с учётом периодичности тангенса (он повторяется с периодом ).
Теперь давай перейдём к конкретным примерам.
Пример 1:
- Задача: Нужно найти значение выражения .
- Решение:
- По определению функции арктангенса, если мы имеем , то:
- — это угол, который находится в пределах интервала , так как , что меньше, чем .
- Следовательно:
- Теперь можем вычислить исходное выражение:
- Ответ: .
Пример 2:
- Задача: Нужно найти значение выражения .
- Решение:
- — это уже угол в радианах, который лежит в интервале .
- Таким образом, по определению арктангенса:
- Теперь можем вычислить исходное выражение:
- Ответ: .
Пример 3:
- Задача: Нужно найти значение выражения .
- Решение:
- Рассмотрим угол . Он лежит в интервале от до , то есть за пределами интервала , где тангенс инъективен (однозначно восстанавливается).
- Тангенс является периодической функцией с периодом , то есть , где — целое число.
- Мы можем преобразовать угол следующим образом:
- Тангенс угла равен тангенсу угла , так как:
- Таким образом:
- Ответ: .
Пример 4:
- Задача: Нужно найти значение выражения .
- Решение:
Итоговые ответы: