C#のMathF.Atanh()メソッドとは？構文と実行例をわかりやすく解説

C#のMathF.Atanh()メソッドは、指定されたfloat型（単精度浮動小数点数）の値に対する逆双曲線正接（アーク・ハイパボリック・タンジェント）を計算して返します。

なお、このメソッドに渡すことができる値の範囲は -1 ～ 1 です。範囲外の値を渡した場合、戻り値は NaN（Not a Number、非数値）となります。この挙動については、後述の実行例で確認できます。

構文

MathF.Atanh()メソッドの構文は以下のとおりです。

public static float Atanh (float val);

使用例1

まず、MathF.Atanh()メソッドの基本的な使い方を見てみましょう。

using System;
public class Demo {
   public static void Main(){
      float val1 = 25f;
      float val2 = 15f;
      Console.WriteLine("Return value (val1) = "+(MathF.Atanh(val1)));
      Console.WriteLine("Return value (val2) = "+(MathF.Atanh(val2)));
   }
}

出力結果

このコードを実行すると、次のような出力が得られます。

Return value (val1) = NaN
Return value (val2) = NaN

ここで「NaN」が返されている理由は、引数として渡した値（25 と 15）が有効範囲である -1 ～ 1 の外にあるためです。MathF.Atanh()は定義域外の入力を受け取ると、非数値（NaN）を返します。

使用例2

続いて、別の値を使った例を見てみましょう。

using System;
public class Demo {
   public static void Main(){
      float val1 = 5.8f;
      float val2 = 2.9f;
      Console.WriteLine("Return value (val1) = "+(MathF.Atanh(val1)));
      Console.WriteLine("Return value (val2) = "+(MathF.Atanh(val2)));
   }
}

出力結果

このコードを実行すると、次のような出力が得られます。

Return value (val1) = NaN
Return value (val2) = NaN

こちらも同様に、5.8 と 2.9 という値は -1 ～ 1 の範囲外であるため、どちらも NaN が返されています。

まとめ

MathF.Atanh()メソッドを使用する際は、必ず引数が -1 以上 1 以下 の範囲内に収まるように注意してください。範囲内の値（例：0.5f や -0.8f など）を渡せば、対応する逆双曲線正接の値が正常に返されます。範囲外の値や NaN を渡した場合には NaN が返るため、実際の開発では入力値のバリデーションを行うことが推奨されます。