Modulo e funzioni matematiche Python | Funzioni matematiche di Python

Python ha molte funzioni integrate che consentono all'utente di svolgere diverse attività in modo rapido ed efficiente. La matematica è un tipo di modulo in Python che consente all'utente di utilizzare diverse funzioni per operazioni più semplici. Diverse funzioni sono definite all'interno del modulo di matematica. Il modulo è costruito nel linguaggio di programmazione Python e può eseguire calcoli e compiti matematici.

Modulo matematico Python

Operazioni matematiche generali come addizioni, sottrazioni, moltiplicazioni, ecc., possono essere eseguite tramite operatori incorporati come +, - e *. Tuttavia, gli operatori non sono integrati per questi casi in cui l'utente deve eseguire calcoli matematici complessi che coinvolgono operazioni avanzate come le funzioni logaritmiche, le espressioni esponenziali, ecc.

Pertanto, devono esserci soluzioni specifiche in modo che le operazioni matematiche vengano eseguite rapidamente. Un particolare modulo è stato progettato in Python, comprendente diverse funzioni per eseguire calcoli matematici avanzati. Questo modulo è noto come il modulo "matematica".

Il modulo ha accesso alle funzioni matematiche definite nello standard C.

Le funzioni definite all'interno del modulo di matematica, tuttavia, non possono essere applicate a numeri complessi. Se l'utente deve applicare queste funzioni nei numeri complessi, è possibile utilizzare lo stesso nome dal modulo diverso, il "Cmath". Questa distinzione viene fatta tra matematica generale e funzioni numeriche complesse perché la maggior parte degli utenti non ha voglia di imparare la matematica con numeri complessi. Le funzioni sottostanti del modulo matematico sono scritte in CPython e segue lo standard C.

La disponibilità del modulo di matematica consente agli utenti di eseguire calcoli matematici sull'applicazione. Alcuni usi della matematica del modulo sono stati elencati di seguito. Le funzioni all'interno del modulo di matematica possono essere utilizzate per

• Calcolo delle permutazioni e delle combinazioni mediante l'uso del fattoriale.
• Calcolo dell'altezza del palo tramite l'utilizzo delle funzioni trigonometriche.
• Calcolo del decadimento radioattivo mediante l'uso di una funzione esponenziale.
• Calcolo della curva del ponte sospeso mediante l'utilizzo di funzioni iperboliche.
• Risolvere equazioni come equazioni quadratiche.
• Simulazione di funzioni periodiche come le onde luminose, le onde sonore e attraverso l'uso di funzioni trigonometriche.

Non è richiesta l'installazione separata del modulo matematico, poiché è già incluso nel pacchetto con il rilascio di Python. Tuttavia, il modulo deve essere importato per utilizzare le funzioni. Il comando seguente può essere utilizzato per importare il modulo matematico.

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Costanti dei moduli matematici

Molte costanti sono già predefinite nel modulo matematico di Python. Ciò offre numerosi vantaggi per l'accesso. Poiché queste costanti sono predefinite, non è necessaria una loro definizione separata nel programma, il che consente di risparmiare tempo. Le seguenti costanti vengono definite nel modulo di matematica.

1. Pi

Pi o π è definito come il rapporto tra la circonferenza di un cerchio e il diametro del cerchio. Il numero di Pi non è una semplice frazione in quanto irrazionale. Inoltre, ha infiniti decimali, ma generalmente il Numero è circa 22/7, o il valore 3.141. in Python, è possibile accedere al Pi tramite il modulo matematico tramite il comando:

matematica. pi

I vantaggi del Pi stanno nel fatto che può essere utilizzato ogni volta che il Pi è richiesto per il calcolo di qualsiasi compito, come il calcolo della circonferenza di qualsiasi cerchio. In questi casi, la circonferenza del cerchio sarà 2π r, dove può essere utilizzato il valore di Pi.

Inoltre, l'area di un cerchio può essere calcolata utilizzando la formula πr². Pertanto, ogni volta che l'utente deve eseguire calcoli specifici in Python che utilizzano il valore di Pi, la costante Pi può essere importata direttamente.

2. Tau

Tau è definito come un altro rapporto tra la circonferenza di un cerchio e il raggio del cerchio. La costante di Tau è uguale al valore di 2π, o un valore approssimato di 6,28. È un numero irrazionale simile a quello di π.

Molti calcoli matematici richiedono l'uso di 2π e, in questi casi, è possibile utilizzare la tau.

La costante di tau è accessibile tramite il comando math.tau

Simile a Pi, Tau è anche un numero di tipo mobile.

3. Numero di Eulero

Il numero di Eulero è un altro tipo di costante all'interno del modulo matematico che è la base di un logaritmo naturale. Per calcoli matematici come il calcolo del tasso di decadimento o del tasso di crescita, è possibile utilizzare le funzioni. Il valore del Numero di Eulero è approssimato a un valore di 2,718. Il Numero può essere importato tramite il comando “math.e”.

4. Infinito

Ogni volta che viene menzionato il termine infinito, non può essere definito come un numero; tuttavia, è un concetto in matematica che definisce una situazione illimitata o qualcosa che non ha fine. Infinity può essere utilizzato negli algoritmi quando l'utente vuole confrontare il valore dato con il valore minimo o massimo assoluto.

In Python, l'infinito è definito come math.inf.

5. NaN (non un numero)

Nan è usato principalmente per definire valori che non sono numerici. Ciò potrebbe essere dovuto al risultato di input non validi o se l'input numerico viene danneggiato. La costante di NaN è stata definita nella versione di Python 3.5. È possibile accedere a NaN tramite math.nan.

Molte funzioni e metodi sono inclusi nel modulo math. Alcune delle funzioni all'interno del modulo sono:

• soffitto ()

La funzione ceil() viene utilizzata per restituire il valore integrale che è il più piccolo ma il valore dovrebbe essere maggiore di quello di Number.

• pavimento()

La funzione ceil() viene utilizzata per restituire il valore più integrale, ma il valore dovrebbe essere inferiore a Number.

• favolosi ()

La funzione fabs() viene utilizzata per restituire il valore assoluto del numero.

• fattoriale()

La funzione fattoriale all'interno del modulo matematico calcola il fattoriale di un numero e restituisce il fattoriale. Se non viene immesso un valore intero per calcolare il fattoriale, il programma genera un messaggio di errore.

Di seguito è mostrato il funzionamento delle funzioni fabs() e factorial() nel modulo matematico Python.

• copysign(a, b)

Questa funzione viene utilizzata per restituire un numero float. Il Numero viene restituito con il valore del parametro 'a' con il segno di 'b'.

• gcd():

I numeri sono citati nelle argomentazioni. Per calcolare il massimo comun divisore per due numeri menzionati negli argomenti, viene utilizzata la funzione. La funzione è, tuttavia, compatibile con la versione Python 3.5 o una versione successiva.

Di seguito è mostrato un programma, che utilizza le due funzioni copysign(a,b) e gcd() nel linguaggio Python.

• math.log()

Il metodo di Python math log , cioè math.log(), viene utilizzato per restituire il valore del logaritmo naturale di un dato numero. Il calcolo viene effettuato alla base e.

• math.pow(x,y)

Il metodo math.pow(x,y) restituisce il valore di potenza di x uguale al valore y. Nei casi in cui il valore di x risulta ostile, o il valore di y risulta essere un non intero, il programma risulterà in un ValueError.

• math.modf(x)

Il metodo math.modf(x) viene utilizzato per restituire la parte frazionaria e la parte intera per una variabile x.

• troncare()

Il metodo trunc() viene utilizzato per restituire il valore troncato di un intero x.

• math.cos()

La funzione math.cos() viene utilizzata per restituire il valore del coseno di un numero.

• matematica.gradi()

L'angolo può essere convertito in gradi da radianti tramite la funzione math.degrees().

• matematica.erf()

Per qualsiasi numero, la funzione di errore viene restituita tramite il metodo math.erf().

• math.isinf(x)

La funzione restituisce un valore effettivo se l'input x è infinito negativo o positivo. Altrimenti la funzione restituirà un valore di False.

• math.next dopo(x,y)

Viene restituito il numero in virgola mobile accanto alla x che si sposta verso y.

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Conclusioni

L'articolo ha discusso diverse funzioni predefinite all'interno del modulo math in Python. Inoltre, nel modulo sono state predefinite molte costanti per eseguire calcoli semplici ed efficienti di problemi matematici avanzati. Oltre a questi metodi, esistono anche molti altri metodi per diversi calcoli.

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