LucaBatte wrote: ↑Thursday 2 December 2021, 16:27
Credo basti aggiungere π
Più che altro non capisco come impostare la dimostrazione.
Intanto dopo aver diviso (esclusi i casi in cui si annulla il denominatore) ci siamo ridotti a
\(\tan\theta=\dfrac{y}{x}\)
A questo punto è un nostro diritto applicare l'arcotangente a destra e sinistra, ottenendo che
\(\arctan(\tan\theta)=\arctan\left(\dfrac{y}{x}\right)\)
Ora la cosa peggiore che ci possa venire in mente è di dire che a sinistra la tangente e l'arcotangente si semplificano. Questa è una delle grandi tentazioni da evitare. Questo si può fare solo se
\(\theta\in(-\pi/2,\pi/2)\), cioè in effetti nel primo e quarto quadrante.
Se invece siamo nel secondo e terzo quadrante, allora
\(\theta\) sta in
\((\pi/2,3\pi/2)\), e quindi togliendo
\(\pi\) ritorniamo nel range in cui si può fare la semplificazione, e la tangente non cambia. Quindi in tal caso
\(\arctan(\tan(\theta))=\arctan(\tan(\theta-\pi))=\theta-\pi\)
da cui la formula voluta. Detto brutalmente, nel secondo e terzo quadrante la formula con l'arcotangente non identifica il punto giusto, ma quello simmetrico rispetto all'origine, che ha la stessa tangente.
Su queste questioni di semplificazioni tra funzioni inverse consiglio di vedere le lezioni iniziali di analisi, ad esempio la lezione 9 di AM1_17 (o analoghe di altri anni).