C++で複素数のtan()関数を使う方法：構文と実例を徹底解説

本記事では、C++ STLにおける複素数用の tan() 関数について、その仕組み・構文・具体的な使用例を詳しく解説します。

複素数用の tan() は、<complex> ヘッダーファイルに定義されている関数で、指定した複素数の正接（タンジェント）を求めるために使用します。<cmath> ヘッダーに含まれる通常の tan() 関数の複素数版にあたります。

複素数とは？

複素数とは、実数と虚数を組み合わせた数のことです。

一般的に次のように表記されます。

a + bi

ここで、a と b は実数、i は虚数単位（i² = −1）を表します。

構文

template<class T> complex<T> tan (const complex<T>& num);

パラメータ

この関数が受け取るパラメータは num のみで、正接を求めたい複素数値を指定します。

戻り値

引数として渡された複素数 num の正接（タンジェント）値を complex<T> 型で返します。

使用例

まず、基本的な入出力のイメージを確認しましょう。

入力: complex<double> num(0.0, 1.0);
    tan(num);
出力: (0, 1.55741)

サンプルコード 1

#include <iostream>
#include <complex>
using namespace std;
int main () {
    complex<double> tan_num(9.1, 2.6);
    cout<<"tan of "<<tan_num<<" is "<<tan(tan_num);
    return 0;
}

出力結果

上記のコードを実行すると、次の出力が得られます。

tan of (9.1, 2.6) is (-0.00661488, 0.99123)

サンプルコード 2

続いて、虚部が 0 の場合の例を見てみましょう。

#include <iostream>
#include <complex>
using namespace std;
int main () {
    complex<double> tan_num(1.0, 0.0);
    cout<<"tan of "<<tan_num<<" is "<<tan(tan_num);
    return 0;
}

出力結果

上記のコードを実行すると、次の出力が得られます。

tan of (1, 0) is (1.55741, 0)

まとめ

C++で複素数の正接を求めるには、<complex> ヘッダーに含まれる tan() 関数を使用します。虚部が 0 の場合（サンプルコード 2）は、実数のみの tan(1.0) ≒ 1.55741 と同じ結果になることから、通常の tan() 関数の拡張版であることがわかります。複素数を扱う科学技術計算や信号処理などの分野で活用できる便利な関数なので、ぜひ覚えておきましょう。