C#のMathF.Tanh()メソッドとは？構文と具体例でわかりやすく解説

C#のMathF.Tanh()メソッドは、指定されたfloat型の値に対する双曲線正接（ハイパボリックタンジェント）を返すメソッドです。数学的な計算やグラフ描画、信号処理など、浮動小数点数を扱う場面で活用されます。

この記事では、MathF.Tanh()メソッドの基本的な構文から、実際のコード例とその実行結果までをわかりやすく解説します。

MathF.Tanh()メソッドの構文

MathF.Tanh()メソッドの構文は以下の通りです。

public static float Tanh (float val);

引数 val には、双曲線正接を求めたい数値（float型）を指定します。戻り値として、その値の双曲線正接がfloat型で返されます。

特別な値を渡した場合の戻り値

• 引数が NaN（非数）の場合：戻り値は NaN
• 引数が PositiveInfinity（正の無限大）の場合：戻り値は 1
• 引数が NegativeInfinity（負の無限大）の場合：戻り値は -1

使用例1：通常の数値とNaNを渡す場合

まず、通常の数値とNaNを引数に指定した場合の動作を見てみましょう。

using System;
public class Demo {
    public static void Main(){
        float val1 = 10f;
        float val2 = float.NaN;
        Console.WriteLine("MathF.Tanh(val1) = "+MathF.Tanh(val1));
        Console.WriteLine("MathF.Tanh(val2) = "+MathF.Tanh(val2));
    }
}

出力結果

MathF.Tanh(val1) = 1
MathF.Tanh(val2) = NaN

10という大きな値を渡した場合、双曲線正接は1に近づくため出力は「1」になります。また、NaNを渡した場合も、戻り値はNaNとなることが確認できます。

使用例2：無限大や角度（ラジアン変換後の値）を渡す場合

次に、正負の無限大および角度を度からラジアンに変換した値を渡した例です。

using System;
public class Demo {
    public static void Main(){
        float val1 = float.PositiveInfinity;
        float val2 = float.NegativeInfinity;
        float val3 = (20f * (MathF.PI)) / 180;
        Console.WriteLine("MathF.Tanh(val1) = "+MathF.Tanh(val1));
        Console.WriteLine("MathF.Tanh(val2) = "+MathF.Tanh(val2));
        Console.WriteLine("MathF.Tanh(val3) = "+MathF.Tanh(val3));
    }
}

出力結果

MathF.Tanh(val1) = 1
MathF.Tanh(val2) = -1
MathF.Tanh(val3) = 0.3355469

正の無限大を渡すと「1」、負の無限大を渡すと「-1」が返されます。これは、双曲線正接関数が正方向には1へ、負方向には-1へ漸近する性質を持つためです。

また、20度をラジアンに変換した値（約0.349）を渡した場合は「0.3355469」という結果が得られます。

まとめ

• MathF.Tanh()はfloat型の引数を受け取り、その双曲線正接をfloat型で返す静的メソッドである
• 引数が大きくなるほど戻り値は1または-1に近づく
• NaNを渡すとNaN、正の無限大なら1、負の無限大なら-1が返される

浮動小数点演算を伴う科学技術計算や機械学習の前処理などで、double型よりメモリ効率を重視したい場面では、MathFクラスのメソッドが便利です。ぜひ実際のコードで試してみてください。