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Sqlite - 数学函数 - ATAN

yimeika 2025-06-24 19:25:32 技术文章 3 ℃

在 SQLite 中,atan 函数用于计算一个数的反正切值,它是正切函数的反函数。反正切函数返回的是一个角度,该角度的正切值等于输入的数值,角度以弧度为单位。以下是关于 atan 函数的详细介绍及示例。

基本语法

atan(x)
  • x:是 atan 函数的输入参数,为一个数值表达式。x 可以是任意实数,因为正切函数的定义域是除了 2π+k 为整数)之外的全体实数,而反正切函数的值域是 (-2π,2π),对于任意实数输入都能计算出对应的反正切值。

工作原理

正切函数 tan(θ) 描述了一个角度 θ 的正切值,而 atan 函数则是根据已知的正切值 x 来求解对应的角度 θ。也就是说,当调用 atan(x) 时,SQLite 会找到一个角度 θ(以弧度为单位),使得 tan(θ)=x,并返回这个角度 θ

示例

1. 对简单数值使用atan函数

-- 计算 atan(0)
SELECT atan(0);

解释

  • 在三角函数中,我们知道 tan(0)=0,所以 atan(0) 的结果就是 0 弧度。该查询会返回 0。
-- 计算 atan(1)
SELECT atan(1);

解释

  • 因为 tan(4π)=1,所以 atan(1) 会返回 4π 弧度,约为 0.785398163(π 取 3.141592654 时)。

2. 处理负数输入

-- 计算 atan(-1)
SELECT atan(-1);

解释

  • 由于正切函数是奇函数,即 tan(-θ)=-tan(θ),且 tan(-4π)=-1,所以 atan(-1) 会返回 -4π 弧度,约为 -0.785398163。

3. 在表查询中使用atan函数

假设我们有一个名为 angles 的表,包含 id 和 tan_value 两列,tan_value 列存储正切值。

-- 创建表
CREATE TABLE angles (
    id INTEGER PRIMARY KEY,
    tan_value REAL
);

-- 插入示例数据
INSERT INTO angles (tan_value) VALUES (0.5);
INSERT INTO angles (tan_value) VALUES (-2);

-- 使用 atan 函数计算反正切值
SELECT id, tan_value, atan(tan_value) AS atan_result
FROM angles;

解释

  • 首先创建了 angles 表并插入两条包含正切值的数据。
  • 在 SELECT 语句中,使用 atan(tan_value) 计算 tan_value 列中每个值的反正切值。
  • 通过 AS atan_result 为结果指定别名,方便查看。

4. 将弧度转换为角度

在实际应用中,我们可能更习惯使用角度而不是弧度。可以通过公式:角度 = 弧度 × π180 将弧度转换为角度。

-- 计算 atan(0.8) 并将结果转换为角度
SELECT atan(0.8) * (180 / 3.141592654) AS angle_in_degrees;

解释

  • 先使用 atan(0.8) 计算 0.8 的反正切值(以弧度为单位)。
  • 然后将这个弧度值乘以 π180(这里使用 3.141592654 作为 π 的近似值),将其转换为角度。最终结果存储在 angle_in_degrees 列中。

注意事项

  • 值域:atan 函数返回的角度范围是 (-2π,2π) 弧度,即 (-90,90)。如果需要计算整个圆周上的角度,可能需要结合其他条件或使用 atan2 函数。
  • 精度问题:由于计算机在处理浮点数时存在精度限制,计算结果可能会有一定的误差。在对精度要求极高的场景下,需要考虑使用更精确的数值计算方法或库。

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