Python入门之三角函数atan2()函数详解

在数学中，atan2()是一个根据直角坐标的坐标值返回其所在象限的角度，范围是[-π,π]。在Python中，atan2()是math模块中的一个三角函数，它的使用方法和功能也与数学的atan2()函数相似。

函数定义和语法

Python中atan2()函数的定义如下：

math.atan2(y, x)

其中，y和x分别是直角坐标中点的纵坐标和横坐标，返回的结果是点所处象限的角度。

函数示例

示例1

假设有两个点A(x1, y1)和B(x2, y2)，以A为原点建立直角坐标系，求B点相对于A点的极角。

代码示例：

import math
x1, y1 = 0, 0  # 以A为原点
x2, y2 = 3, 4  # B点坐标
angle = math.atan2(y2 - y1, x2 - x1)
print(angle)

输出结果为：

0.93

解释：B点坐标相对于A点的极角为0.93弧度（约为53.1度）。

示例2

假设有一个量角器，想测量物体相对于x轴的倾斜角度。将量角器放置在物体水平面上，度数为0度的指针指向物体向右的方向，度数为90度的指针指向物体向上的方向，度数为180度的指针指向物体向左的方向，度数为270度的指针指向物体向下的方向。如果物体相对于x轴的倾斜角度为α，则可以使用atan2()函数计算出α的弧度值。

代码示例：

import math
x, y = 3, 1  # 物体在坐标系中的坐标位置
alpha = math.atan2(y, x)
degree = alpha * 180 / math.pi
print(degree)

输出结果为：

18.4

解释：物体相对于x轴的倾斜角度为18.4度。

总结

借助math模块中的atan2()函数可以快速计算出一个点相对于原点的极角，或者物体相对于x轴的倾斜角度。除此之外，还可以将atan2()函数和其他数学函数进行组合使用，例如求两个点之间的距离、求两条直线的夹角等问题，让Python成为计算和分析数据的得力助手。