Módulo e funções de matemática Python | Funções matemáticas do Python

Python possui muitas funções integradas que permitem ao usuário realizar diversas tarefas de forma rápida e eficiente. Math é um tipo de módulo em Python que permite ao usuário usar várias funções para facilitar as operações. Várias funções são definidas dentro do módulo de matemática. O módulo é construído na linguagem de programação Python e pode realizar cálculos e tarefas matemáticas.

Módulo de matemática Python

Operações matemáticas gerais, como adição, subtração, multiplicação, etc., podem ser realizadas por meio de operadores integrados, como +, - e *. No entanto, os operadores não são incorporados para casos em que o usuário precisa realizar cálculos matemáticos complexos que envolvem operações avançadas, como funções logarítmicas, expressões exponenciais, etc.

Portanto, soluções específicas devem estar lá para que as operações matemáticas sejam realizadas rapidamente. Um módulo específico foi projetado em Python, incluindo várias funções para realizar cálculos matemáticos avançados. Este módulo é conhecido como o módulo “matemático”.

O módulo tem acesso a funções matemáticas que são definidas no padrão C.

As funções definidas no módulo matemático, entretanto, não podem ser aplicadas a números complexos. Se o usuário precisar aplicar essas funções nos números complexos, o mesmo nome poderá ser usado no módulo diferente, o “Cmath”. Essa distinção é feita entre matemática geral e funções de números complexos porque a maioria dos usuários não sente vontade de aprender matemática com números complexos. As funções subjacentes do módulo math são escritas em CPython e seguem o padrão C.

A disponibilidade do módulo de matemática permite que os usuários realizem cálculos matemáticos no aplicativo. Alguns usos do módulo math foram listados abaixo. As funções do módulo matemático podem ser usadas para

• Cálculo das permutações e das combinações através do uso de fatorial.
• Cálculo da altura do poste através do uso das funções trigonométricas.
• Cálculo do decaimento radioativo através do uso de uma função exponencial.
• Cálculo da curva da ponte suspensa através do uso de funções hiperbólicas.
• Resolver equações como equações quadráticas.
• Simulação de funções periódicas como as ondas luminosas, ondas sonoras e através do uso de funções trigonométricas.

A instalação separada do módulo math não é necessária, pois ele já vem empacotado com o lançamento do Python. No entanto, o módulo precisa ser importado para usar as funções. O comando a seguir pode ser usado para importar o módulo matemático.

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Constantes do módulo matemático

Muitas constantes já estão predefinidas no módulo de matemática do Python. Isso oferece várias vantagens ao ser acessado. Como essas constantes são pré-definidas, não há necessidade de sua definição separada no programa, o que economiza tempo. As seguintes constantes estão sendo definidas no módulo math.

1. Pi

Pi ou π é definido como a razão entre a circunferência de um círculo e o diâmetro do círculo. O número de Pi não é uma fração simples, pois é irracional. Além disso, possui infinitas casas decimais, mas geralmente o número é aproximadamente 22/7, ou o valor 3,141. em Python, o Pi pode ser acessado através do módulo math através do comando:

matemática. pi

As vantagens do Pi residem no fato de que ele pode ser usado sempre que o Pi for necessário para o cálculo de qualquer tarefa, como o cálculo da circunferência de qualquer círculo. Nesses casos, a circunferência do círculo será 2π r, onde o valor de Pi pode ser usado.

Além disso, a área de um círculo pode ser calculada usando a fórmula πr². Portanto, sempre que o usuário tiver que fazer cálculos específicos em Python que usam o valor de Pi, a constante Pi pode ser importada diretamente.

2. Tau

Tau é definido como outra razão entre a circunferência de um círculo e o raio do círculo. A constante de Tau é igual ao valor de 2π, ou um valor aproximado de 6,28. É um número irracional semelhante ao de π.

Muitos cálculos matemáticos requerem o uso de 2π e, nesses casos, o tau pode ser usado.

A constante de tau pode ser acessada através do comando math.tau

Semelhante ao Pi, o Tau também é um número do tipo flutuante.

3. Número de Euler

O Número de Euler é outro tipo de constante dentro do módulo matemático que é a base de um logaritmo natural. Para cálculos matemáticos, como calcular a taxa de decaimento ou a taxa de crescimento, as funções podem ser usadas. O valor do Número de Euler é aproximado a um valor de 2,718. O Número pode ser importado através do comando “math.e”.

4. Infinito

Sempre que o termo infinito é mencionado, ele não pode ser definido como um número; no entanto, é um conceito em matemática que define uma situação sem limites ou algo que não tem fim. Infinity pode ser usado em algoritmos quando o usuário deseja comparar o valor dado com o valor mínimo absoluto ou o valor máximo.

Em Python, infinito é definido como math.inf.

5. NaN (não é um número)

Nan é usado principalmente para definir valores que não são numéricos. Isso pode ser devido ao resultado de entradas inválidas ou se a entrada numérica for corrompida. A constante de NaN foi definida na versão do Python 3.5. O NaN pode ser acessado através de math.nan.

Muitas funções e métodos estão incluídos no módulo math. Algumas das funções do módulo são:

• ceil()

A função ceil() é usada para retornar o valor integral que é o menor, mas o valor deve ser maior que o do Number.

• piso()

A função ceil() é usada para retornar o valor mais integral, mas o valor deve ser menor que o Number.

• fabs()

A função fabs() é usada para retornar o valor absoluto do número.

• fatorial()

A função fatorial dentro do módulo matemático calcula o fatorial de um número e retorna o fatorial. Se um valor inteiro não for inserido para calcular o fatorial, o programa resultará em uma mensagem de erro.

O funcionamento das funções fabs() e factorial() no módulo de matemática Python é mostrado abaixo.

• copysign(a, b)

Esta função é usada para retornar um número float. O Número é retornado com o valor do parâmetro 'a' com sinal de 'b'.

• gcd():

Os números são mencionados nos argumentos. Para calcular o máximo divisor comum para dois números mencionados nos argumentos, a função é usada. A função é, no entanto, compatível com a versão Python 3.5 ou superior.

Um programa é mostrado abaixo, usando as duas funções copysign(a,b) e gcd() na linguagem Python.

• math.log()

O método do log de matemática do Python , ou seja, math.log(), é usado para retornar o valor do logaritmo natural de qualquer número dado. O cálculo é feito para a base e.

• math.pow(x,y)

O método math.pow(x,y) retorna o valor da potência de x igual ao valor y. Nos casos em que o valor de x for hostil ou o valor de y for um não inteiro, o programa resultará em um ValueError.

• math.modf(x)

O método math.modf(x) é usado para retornar a parte fracionária e a parte inteira de uma variável x.

• trunc()

O método trunc() é usado para retornar o valor truncado de um inteiro x.

• math.cos()

A função math.cos() é usada para retornar o valor do cosseno de um número.

• math.degrees()

O ângulo pode ser convertido em graus de radianos através da função math.degrees().

• math.erf()

Para qualquer número, a função de erro é retornada através do método math.erf().

• math.isinf(x)

A função retorna um valor real se a entrada x for infinito negativo ou positivo. Caso contrário, a função retornará um valor de False.

• math.next after(x,y)

O número de ponto flutuante próximo ao x é retornado que se move em direção a y.

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Conclusões

O artigo discutiu várias funções predefinidas no módulo math em Python. Além disso, muitas constantes foram predefinidas no módulo para fazer cálculos fáceis e eficientes de problemas matemáticos avançados. Além desses métodos, existem vários outros métodos para cálculos diferentes.

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