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NumPy arctan 2–完整指南

原文:# t0]https://www . aspython . com/python-modules/num py/numpy-arctan2

读者你好！欢迎学习 NumPy Arctan2 教程。在本教程中，我们将了解 NumPy 库提供的一个特殊三角函数，即 arctan2。让我们开始吧。

亦读:【NumPy Arctan-完全指南】

arctan 2–快速概述

反正切 2 是一个四象限反三角函数，这意味着反正切 2 函数的输出角度可以在四个象限中的任何一个。
它以两个数作为参数。
该函数根据传递给它的值返回一个在范围 [-pi，pi] 内的值。

什么是 NumPy Arctan2？

NumPy Arctan2 是 NumPy 库提供的三角函数之一。

它采用两个参数 x1 和 x2，并返回正确选择象限的 x1/x2 的反正切(反正切)。

我们可以通过 NumPy.arctan2() 来访问该函数。

语法:**numpy.arctan2(x1, x2)**其中 x1 和 x2 分别代表点的 Y 坐标和 X 坐标。

也读作:【NumPy Arccos-完全指南】

象限中的符号约定

XY 平面被分成四个相等的部分，称为象限。每个象限中的点对于 X 坐标和 Y 坐标具有不同的符号。

| 象限 | x 坐标 | y 坐标 | | 第一象限 | 阳性(+) | 正(+) | | 第二象限 | 负(-) | 阳性(+) | | 第三象限 | 负(-) | 负(-) | | 第四象限 | 阳性(+) | 负(-) |

使用 NumPy Arctan2 函数

我们已经完成了理论部分，让我们写一些代码来使我们的理解更加清晰。

import numpy as np

# Output angle is in first quadrant
print("Arctan2 of (1,1) in radians is:",np.arctan2(1,1))
print("Arctan2 of (1,1) in degrees is:",np.degrees(np.arctan2(1,1)))

# Output angle is in second quadrant
print("\nArctan2 of (1,-1) in radians is:",np.arctan2(1,-1))
print("Arctan2 of (1,-1) in degrees is:",np.degrees(np.arctan2(1,-1)))

# Output angle is in third quadrant
print("\nArctan2 of (-1,-1) in radians is:",np.arctan2(-1,-1))
print("Arctan2 of (-1,-1) in degrees is:",np.degrees(np.arctan2(-1,-1)))

# Output angle is in fourth quadrant
print("\nArctan2 of (-1,1) in radians is:",np.arctan2(-1,1))
print("Arctan2 of (-1,1) in degrees is:",np.degrees(np.arctan2(-1,1)))

输出

Arctan2 of (1,1) in radians is: 0.7853981633974483
Arctan2 of (1,1) in degrees is: 45.0

Arctan2 of (1,-1) in radians is: 2.356194490192345
Arctan2 of (1,-1) in degrees is: 135.0

Arctan2 of (-1,-1) in radians is: -2.356194490192345
Arctan2 of (-1,-1) in degrees is: -135.0

Arctan2 of (-1,1) in radians is: -0.7853981633974483
Arctan2 of (-1,1) in degrees is: -45.0

**注意:**在所有示例中，arctan2 函数的第一个参数是该点的 Y 坐标值，第二个参数是该点的 X 坐标值。

让我们来理解上面的每一个例子。

**第 4 行:**在本例中，两个参数都是正的，因此点位于第一象限，计算出 x1/x2 的反正切等于 45 度。
**第 8 行:**在本例中，第一个参数(Y 坐标)是正的，但第二个参数(X 坐标)是负的，因此该点位于第二象限，计算 x1/x2 的反正切等于 135 度(这也是第二象限中的角度)。
**第–12 行:**在本例中，第一个参数(Y 坐标)是负的，第二个参数(X 坐标)也是负的，因此该点位于第三象限，计算 x1/x2 的反正切等于-135 度(这也是第三象限中逆时针方向的角度)。
**第 16 行:**在本例中，第一个参数(Y 坐标)为负，第二个参数(X 坐标)为正，因此该点位于第四象限，计算 x1/x2 的反正切等于-45 度(也是第四象限的角度)

**要点:**反正切 2 通过正确选择象限计算反正切。

结合 NumPy 数组和 Arctan2

示例–1

import numpy as np

# Example 1

# Creating a NumPy Array of the y-coordinates of the points
x1 = np.array((-1 , 1.732 , 1.414 , 0.5 , 1))

# Creating a NumPy Array of the y-coordinates of the points
x2 = np.array((1 , -1 , -0.5 , 0.5 , 1))

print("Arctan2 Values in radians :\n",np.arctan2(x1 , x2))

print("Arctan2 Values in degrees :\n",np.degrees(np.arctan2(x1 , x2)))

输出

Arctan2 Values in radians :
 [-0.78539816  2.0944078   1.9106807   0.78539816  0.78539816]
Arctan2 Values in degrees :
 [-45\.         120.00072778 109.47394016  45\.          45\.        ]

示例–2

import numpy as np

# Example 2

# Creating a NumPy Array of the y-coordinates of the points
a = np.array((-5 , 0.5 , 1 , -1))

# Creating a NumPy Array of the y-coordinates of the points
b = np.array((4 , 1 , -1 , -1.732))

print("Arctan2 Values in radians :\n",np.arctan2(a , b))

print("Arctan2 Values in degrees :\n",np.degrees(np.arctan2(a , b)))

输出

Arctan2 Values in radians :
 [-0.89605538  0.46364761  2.35619449 -2.61798118]
Arctan2 Values in degrees :
 [ -51.34019175   26.56505118  135\.         -149.99927222]

在示例 1 中， x1 是点的 Y 坐标值的 NumPy 数组。类似地， x2 是点的 X 坐标值的 NumPy 数组，这两个数组作为参数传递给 arctan2 函数，该函数计算 x1/x2 的元素的 arctan 。

在示例 2 中， a 是点的 Y 坐标值的 NumPy 数组， b 是点的 X 坐标值的 NumPy 数组，这两个数组作为参数传递给 arctan2 函数，该函数计算 a/b 的元素-arctan2

**任务:**使用 NumPy arctan2 函数和 NumPy 的**linspace**函数，观察输出。

Arctan 和 Arctan2 的区别

以上是对 NumPy 库的 arctan 和 arctan2 函数的快速概述。

摘要

这就是关于 NumPy Arctan2 函数的全部内容。从本教程中得到的关键信息是，arctan2 函数是 arctan 函数的扩展。我们正在计算反正切，选择正确的象限。

通读两遍这篇文章，让你对 arctan2 函数有一个清晰的了解。我将发表更多关于 Python 各种主题的文章。在此之前，请继续学习并探索更多有趣的文章。

参考

num py documentation–num py arctan 2

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