Calculadora de Arctan - Función Tangente Inversa
Calcula la tangente inversa (arctan) de cualquier número real y obtén el ángulo en grados o radianes al instante.
Ingresa cualquier número real, elige grados o radianes y calcula el ángulo cuya tangente es igual a ese valor.
Calculadora de Arctan - Función Tangente Inversa
Calcula la tangente inversa (arctan) de cualquier número real y obtén el ángulo en grados o radianes al instante.
Dominio: todos los números reales (-∞ a ∞)
Acerca de la calculadora de arctan
La función tangente inversa, escrita arctan(x) o tan⁻¹(x), es la inversa de la función tangente. Dado cualquier número real x, arctan(x) devuelve el ángulo θ cuya tangente es igual a x. A diferencia del arcseno y arccoseno, la arctangente está definida para todos los números reales — no hay restricción de dominio — porque la función tangente toma todos los valores reales cuando x varía de -90° a 90° .La salida de arctan está en el intervalo abierto (-90°, 90°) para grados, o (-π/2, π/2) para radianes.
Ten en cuenta que estos extremos están excluidos: arctan nunca es exactamente ±90° porque la función tangente tiende a infinito cuando el ángulo se acerca a estos límites, lo que significa que ningún x finito da un resultado de 90°.
Cuando x → ∞, arctan(x) → 90°, y cuando x → -∞, arctan(x) → -90° .Arctan es la función trigonométrica inversa más utilizada, apareciendo en una enorme variedad de aplicaciones. En geometría, si conoces las longitudes de los lados opuesto y adyacente de un triángulo rectángulo, el ángulo es arctan(opuesto/adyacente). Por ejemplo, una pendiente de 1 (subida igual a la carrera) corresponde a un ángulo de arctan(1) = 45°. Una pendiente de 2 da arctan(2) ≈ 63.43°.
En gráficos por computadora y desarrollo de videojuegos, el arctan se utiliza para encontrar el ángulo de un vector 2D a partir de sus componentes x e y. La función atan2(y, x) (disponible en prácticamente todos los lenguajes de programación) extiende el arctan para manejar los cuatro cuadrantes comprobando los signos de ambos componentes, devolviendo valores en todo el rango (-180°, 180°] .En procesamiento de señales y teoría de control, el arctan aparece en los cálculos de fase: la fase de un número complejo a + bi es arctan(b/a).
En navegación, la dirección entre dos coordenadas geográficas se calcula usando el arctan de las diferencias en longitud y latitud.
En física, el ángulo de un péndulo o de un rayo refractado involucra el arctan en su forma exacta .Valores clave: arctan(0) = 0°, arctan(1) = 45°, arctan(-1) = -45°, arctan(√3) = 60°, arctan(1/√3) = 30°. Estos surgen de los triángulos estándar y vale la pena memorizarlos. La función es impar: arctan(-x) = -arctan(x), por lo que los valores negativos son simplemente los negativos de los ángulos positivos correspondientes .La relación entre el arctan y π es famosa en matemáticas.
La fórmula de Leibniz para π establece: π/4 = 1 - 1/3 + 1/5 - 1/7 + ... = arctan(1). Fórmulas más eficientes como la fórmula de Machin π/4 = 4·arctan(1/5) - arctan(1/239) se usaron históricamente para calcular muchos dígitos de π a mano.
Ejemplos de arctan
Valores de entrada clásicos que cubren los puntos clave en la curva de la arctangente.
| Entrada | arctan(x) | Explicación |
|---|---|---|
| arctan(0) | 0° = 0 rad | La tangente de 0° es 0, por lo que arctan(0) = 0. El origen de la curva del arctan. |
| arctan(1) | 45° ≈ 0.7854 rad | La tangente de 45° es 1. Una pendiente de 1 (subida y recorrido iguales) corresponde a un ángulo de 45°. |
| arctan(1.7321) | 60° ≈ 1.0472 rad | arctan(√3) = 60°. Surge del triángulo 30-60-90 donde la tangente de 60° es √3 ≈ 1.7321. |
| arctan(-1) | -45° ≈ -0.7854 rad | Una entrada negativa da un ángulo negativo. arctan(-1) = -45°, ilustrando la simetría de función impar. |
Cómo usar la calculadora de arctan
- Escriba cualquier número real en el campo Valor de Entrada (x). A diferencia de arcsin y arccos, arctan acepta todos los números reales sin restricción de dominio.
- Seleccione la Unidad de Salida: haga clic en Grados para recibir el resultado en grados, o Radianes para el resultado en radianes.
- Haz clic en Calcular Arctan para calcular la tangente inversa. El resultado está en el rango (-90°, 90°) de grados.
- El panel de resultados muestra arctan(x) = resultado, junto con la fórmula subyacente para referencia.
- Haz clic en Reiniciar para borrar la entrada y calcular un nuevo valor.
Preguntas frecuentes sobre calculadoras de Arctan
¿Cuál es el dominio del arctan?
El dominio de arctan son todos los números reales (-∞, ∞). Como la función tangente toma todos los valores reales cuyo argumento varía sobre (-90°, 90°), no hay restricción de entrada. Se puede calcular arctan de números muy grandes (arctan(1000) ≈ 89.943°) o números muy negativos (arctan(-1000) ≈ -89.943°).
¿Por qué el arctan nunca llega a alcanzar los ±90°?
La función tangente se aproxima a ±∞ cuando el ángulo se acerca a ±90°. Trabajando hacia atrás, para obtener arctan(x) = 90°, necesitarías x = tan(90°) = ∞. Como el infinito no es un número real finito, arctan nunca alcanza exactamente ±90°. Se aproxima a estos límites asintóticamente a medida que x crece en magnitud.
¿Cuál es la diferencia entre arctan y atan2?
arctan(y/x) solo devuelve ángulos en (-90°, 90°) y no puede distinguir cuadrantes opuestos — los vectores (1,1) y (-1,-1) dan ambos una razón de 1. La función atan2(y, x) toma tanto y como x por separado y devuelve ángulos en el rango completo (-180°, 180°], colocando correctamente el resultado en el cuadrante derecho. Usa atan2 para ángulos vectoriales en la programación.
¿Cómo se utiliza el arctan para encontrar el ángulo de pendiente de una línea?
La pendiente m de una línea es subida/corrida = tan(θ), por lo que el ángulo de inclinación es θ = arctan(m). Para una línea con pendiente 0.5, el ángulo es arctan(0.5) ≈ 26.57°. Una línea vertical tiene una pendiente indefinida (tangente infinita) y una inclinación de 90°, que arctan acerca pero nunca alcanza para una entrada finita.
¿Arctan es impar o par?
Arctan es una función impar: arctan(-x) = -arctan(x). Esto refleja el hecho de que la función tangente también es impar: tan(-θ) = -tan(θ). Prácticamente, esto significa que si conoces arctan(2) ≈ 63.43°, inmediatamente conoces arctan(-2) ≈ -63.43° sin necesidad de cálculo adicional.
¿Cuál es el derivado del arctan?
La derivada de arctan(x) respecto a x es 1/(1 x²). Esta derivada relativamente simple hace que arctan sea útil en cálculo integral: la integral de 1/(1 x²) dx es igual a arctan(x) C. Esta integral aparece frecuentemente en problemas que involucran funciones racionales y en la derivación de la expansión en serie para π.