Почему бы просто не сравнить свой подход к таблице поиска с atan (), предоставляемым .net. Тогда вы сможете четко определить, какая разница в скорости при использовании справочной таблицы действительно составляет.
Вооружившись этим, вам не нужно будет знать, как работает базовая виртуальная машина, чтобы определить самый быстрый метод. Вы даже сможете количественно оценить ускорение.