Функция математики в питоне

Как работать с математическими функциями в Python

Изучите основные математические функции в Python, включая встроенные функции и модуль `math`, с примерами использования для новичков.

Python предоставляет множество встроенных математических функций, а также дополнительный модуль math , который содержит более продвинутые функции и константы. В этой статье мы рассмотрим основные математические функции и как с ними работать.

Встроенные математические функции

Python имеет несколько встроенных функций для выполнения базовых математических операций:

• abs(x) — возвращает абсолютное значение числа x
• round(x, n) — округляет число x до n знаков после запятой (n — необязательный аргумент)

x = -5 y = 3.14159 print(abs(x)) # Выведет 5 print(round(y, 2)) # Выведет 3.14

Модуль math

Для использования дополнительных математических функций вам потребуется импортировать модуль math . Вот некоторые полезные функции из этого модуля:

• math.sqrt(x) — возвращает квадратный корень числа x
• math.sin(x) — возвращает синус угла x, заданного в радианах
• math.cos(x) — возвращает косинус угла x, заданного в радианах
• math.tan(x) — возвращает тангенс угла x, заданного в радианах
• math.radians(x) — конвертирует угол x из градусов в радианы
• math.degrees(x) — конвертирует угол x из радиан в градусы

import math x = 25 y = 45 print(math.sqrt(x)) # Выведет 5.0 print(math.sin(math.radians(y))) # Выведет 0.7071067811865475

Экспонента и логарифм

Модуль math также предоставляет функции для работы с экспонентой и логарифмами:

• math.exp(x) — возвращает e^x
• math.log(x, base) — возвращает натуральный логарифм числа x (или логарифм по основанию base, если указано)

import math x = 2 print(math.exp(x)) # Выведет 7.389056098930649 print(math.log(x)) # Выведет 0.6931471805599453 print(math.log(x, 10)) # Выведет 0.3010299956639812

Теперь вы знаете основные математические функции в Python и как их использовать. Удачного кодирования! 😉

Источник

Math — математические функции в Python

Эта статья посвящена математическим функциям в Python. Для выполнения математических операций необходим модуль math .

Что такое модуль?

В C и C++ есть заголовочные файлы, в которых хранятся функции, переменные классов и так далее. При включении заголовочных файлов в код появляется возможность не писать лишние строки и не использовать одинаковые функции по несколько раз. Аналогично в Python для этого есть модули, которые включают функции, классы, переменные и скомпилированный код. Модуль содержит группу связанных функций, классов и переменных.

Есть три типа модулей в Python:

1. Модули, написанные на Python ( .py ).
2. Модули, написанные на C и загружаемые динамически ( .dll , .pyd , .so , .sl и так далее).
3. Модули, написанные на C , но связанные с интерпретатором.

import sys print(sys.builtin_module_names) 

('_ast', '_bisect', '_codecs', '_codecs_cn', '_codecs_hk', '_codecs_iso2022', '_codecs_jp', '_codecs_kr', '_codecs_tw', '_collections', '_csv', '_datetime', '_functools', '_heapq', '_imp', '_io', '_json', '_locale', '_lsprof', '_md5', '_multibytecodec', '_opcode', '_operator', '_pickle', '_random', '_sha1', '_sha256', '_sha512', '_sre', '_stat', '_string', '_struct', '_symtable', '_thread', '_tracemalloc', '_warnings', '_weakref', '_winapi', 'array', 'atexit', 'audioop', 'binascii', 'builtins', 'cmath', 'errno', 'faulthandler', 'gc', 'itertools', 'marshal', 'math', 'mmap', 'msvcrt', 'nt', 'parser', 'signal', 'sys', 'time', 'winreg', 'xxsubtype', 'zipimport', 'zlib'). 

Для получения списка модулей, написанных на C , но связанных с Python, можно использовать следующий код.

Как видно из списка выше, модуль math написан на C , но связан с интерпретатором. Он содержит математические функции и переменные, о которых дальше и пойдет речь.

Функции представления чисел

ceil() и floor() — целая часть числа

Сeil() и floor() — функции общего назначения. Функция ceil округляет число до ближайшего целого в большую сторону. Функция floor убирает цифры десятичных знаков. Обе принимают десятичное число в качестве аргумента и возвращают целое число.

# Импорт модуля math import math # Дробный номер number=8.10 # выводим целую часть числа с округлением к большему print("Верхний предел 8.10 это:",math.ceil(number)) # выводим целую часть числа с округлением к меньшему print("Нижний предел 8.10 это:",math.floor(number)) 

Верхний предел 8.10 это: 9 Нижний предел 8.10 это: 8 

Функция fabs() — абсолютное значение

Функция fabs используется для вычисления абсолютного значения числа. Если число содержит любой отрицательный знак ( — ), то функция убирает его и возвращает положительное дробное число.

# Импорт модуля math import math number = -8.10 # вывод абсолютного значения числа print(math.fabs(number)) 

factorial() — функция факториала

Эта функция принимает положительное целое число и выводит его факториал.

# Импорт модуля math import math number = 5 # вывод факториала числа print("факториала числа", math.factorial(number)) 

Примечание: при попытке использовать отрицательное число, возвращается ошибка значения ( Value Error ).

# Импорт модуля math import math number = -5 # вывод факториала числа print("факториала числа", math.factorial(number)) 

ValueError: factorial() not defined for negative values 

Функция fmod() — остаток от деления

Функция fmod(x,y) возвращает x % y . Разница в том, что выражение x % y работает только с целыми числами, а эту функцию можно использовать и для чисел с плавающей точкой.

# Импорт модуля math import math print(math.fmod(5,2)) print(math.fmod(-5,2)) print(math.fmod(-5.2,2)) print(math.fmod(5.2,2)) 

1.0 -1.0 -1.2000000000000002 1.2000000000000002 

Функция frexp()

Эта функция возвращает мантиссу и показатель степени в виде пары ( m,n ) любого числа x , решая следующее уравнение.

# Импорт модуля math import math print(math.frexp(24.8)) 

Функция fsum() — точная сумма float

Вычисляет точную сумму значений с плавающей точкой в итерируемом объекте и сумму списка или диапазона данных.

# Импорт модуля math import math # сумма списка numbers=[.1,.2,.3,.4,.5,.6,.7,.8,8.9] print("сумма ", numbers, ":", math.fsum(numbers)) # сумма диапазона print("сумма чисел от 1 до 10:", math.fsum(range(1,11))) 

сумма [0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 8.9] : 12.5 сумма чисел от 1 до 10: 55.0 

Функции возведения в степень и логарифма

Функция exp()

Эта функция принимает один параметр в виде дробного числа и возвращает e^x .

# Импорт модуля math import math print("e в степени 5 ", math.exp(5)) print("e в степени 2.5", math.exp(2.5)) 

e в степени 5 148.4131591025766 e в степени 2.5 12.182493960703473 

Функция expm1()

Эта функция работает так же, как и exp , но возвращает exp(x)-1 . Здесь, expm1 значит exm-m-1 , то есть, exp-minus-1 .

# Импорт модуля math import math print(math.exp(5)-1) print(math.expm1(5)) 

147.4131591025766 147.4131591025766 

Функция log() — логарифм числа

Функция log(x[,base]) находит логарифм числа x по основанию e (по умолчанию). base — параметр опциональный. Если нужно вычислить логарифм с определенным основанием, его нужно указать.

# Импорт модуля math import math # логарифм с основанием e print(math.log(2)) # логарифм с указанным основанием (2) print(math.log(64,2)) 

Функция log1p()

Эта функция похожа на функцию логарифма, но добавляет 1 к x . log1p значит log-1-p , то есть, log-1-plus .

# Импорт модуля math import math print(math.log1p(2)) 

Функция log10()

Вычисляет логарифм по основанию 10.

# Импорт модуля math import math print(math.log10(1000)) 

Функция pow() — степень числа

Используется для нахождение степени числа. Синтаксис функции pow(Base, Power) . Она принимает два аргумента: основание и степень.

# Импорт модуля math import math print(math.pow(5,4)) 

Функция sqrt() — квадратный корень числа

Эта функция используется для нахождения квадратного корня числа. Она принимает число в качестве аргумента и находит его квадратный корень.

# Импорт модуля math import math print(math.sqrt(256)) 

Тригонометрические функции

В Python есть следующие тригонометрические функции.

Функция	Значение
sin	принимает радиан и возвращает его синус
cos	принимает радиан и возвращает его косинус
tan	принимает радиан и возвращает его тангенс
asin	принимает один параметр и возвращает арксинус (обратный синус)
acos	принимает один параметр и возвращает арккосинус (обратный косинус)
atan	принимает один параметр и возвращает арктангенс (обратный тангенс)
sinh	принимает один параметр и возвращает гиперболический синус
cosh	принимает один параметр и возвращает гиперболический косинус
tanh	принимает один параметр и возвращает гиперболический тангенс
asinh	принимает один параметр и возвращает обратный гиперболический синус
acosh	принимает один параметр и возвращает обратный гиперболический косинус
atanh	принимает один параметр и возвращает обратный гиперболический тангенс

# Импорт модуля math import math # функция синусы print("синус PI/2 :", math.sin(math.pi/2)) # функция косинуса print("косинус 0 :", math.cos(0)) # функция тангенса print("тангенс PI/4 :", math.tan(math.pi/4)) print() # функция арксинуса print("арксинус 0 :", math.acos(0)) # функция арккосинуса print("арккосинус 1 :", math.acos(1)) # функция арктангенса print("арктангенс 0.5 :", math.atan(0.5)) print() # функция гиперболического синуса print("гиперболический синус 1 :", math.sinh(1)) # функция гиперболического косинуса print("гиперболический косинус 0 :", math.cos(0)) # функция гиперболического тангенса print("гиперболический тангенс 1 :", math.tan(1)) print() # функция обратного гиперболического синуса print("обратный гиперболический синус 1 :", math.acosh(1)) # функция обратного гиперболического косинуса print("обратный гиперболический косинус 1 :", math.acosh(1)) # функция обратного гиперболического тангенса print("обратный гиперболический тангенс 0.5 :", math.atanh(0.5)) 

синус PI/2 : 1.0 косинус 0 : 1.0 тангенс PI/4 : 0.9999999999999999 арксинус 0 : 1.5707963267948966 арккосинус 1 : 0.0 арктангенс 0.5 : 0.4636476090008061 гиперболический синус 1 : 1.1752011936438014 гиперболический косинус 0 : 1.0 гиперболический тангенс 1 : 1.5574077246549023 обратный гиперболический синус 1 : 0.0 обратный гиперболический косинус 1 : 0.0 обратный гиперболический тангенс 0.5 : 0.5493061443340549 

Функция преобразования углов

Эти функции преобразуют угол. В математике углы можно записывать двумя способами: угол и радиан. Есть две функции в Python, которые конвертируют градусы в радиан и обратно.

# Импорт модуля math import math print(math.degrees(1.57)) print(math.radians(90)) 

89.95437383553924 1.5707963267948966 

Математические константы

В Python есть две математические константы: pi и e .

1. pi : это математическая константа со значением 3.1416..
2. e : это математическая константа со значением 2.7183..

# Импорт модуля math import math # вывод значения PI print("значение PI", math.pi) # вывод значения e print("значение e", math.e) 

значение PI 3.141592653589793 значение e 2.718281828459045 

Источник