Modulul și funcțiile matematice Python | Funcții matematice Python

Python are multe funcții încorporate care permit utilizatorului să efectueze mai multe sarcini rapid și eficient. Math este un tip de modul în Python care permite utilizatorului să folosească mai multe funcții pentru operații mai ușoare. În cadrul modulului de matematică sunt definite mai multe funcții. Modulul este construit în limbajul de programare Python și poate efectua calcule și sarcini matematice.

Modulul de matematică Python

Operațiile matematice generale, cum ar fi adunările, scăderile, înmulțirile etc., pot fi efectuate prin operatori încorporați, cum ar fi +, - și *. Cu toate acestea, operatorii nu sunt încorporați pentru astfel de cazuri când utilizatorul trebuie să efectueze calcule matematice complexe care implică operații avansate precum funcțiile logaritmice, expresiile exponențiale etc.

Prin urmare, trebuie să existe soluții specifice pentru ca operațiile matematice să fie efectuate rapid. Un anumit modul a fost proiectat în Python, incluzând mai multe funcții pentru efectuarea de calcule matematice avansate. Acest modul este cunoscut sub numele de modul „matematic”.

Modulul are acces la funcții matematice care sunt definite în standardul C.

Cu toate acestea, funcțiile definite în modulul de matematică nu pot fi aplicate numerelor complexe. Dacă utilizatorul trebuie să aplice aceste funcții în numerele complexe, atunci același nume poate fi folosit din modulul diferit, „Cmath”. Această distincție se face între matematica generală și funcțiile cu numere complexe, deoarece majoritatea utilizatorilor nu au chef să învețe matematica la numere complexe. Funcțiile de bază ale modulului de matematică sunt scrise în CPython și urmează standardul C.

Disponibilitatea modulului de matematică permite utilizatorilor să efectueze calcule matematice pe aplicație. Câteva utilizări ale modulului de matematică au fost enumerate mai jos. Funcțiile din modulul de matematică pot fi folosite pentru

• Calculul permutărilor și combinațiilor prin utilizarea factorialului.
• Calculul înălțimii stâlpului prin utilizarea funcțiilor trigonometrice.
• Calculul dezintegrarii radioactive prin utilizarea unei funcții exponențiale.
• Calculul curbei podului suspendat prin utilizarea funcțiilor hiperbolice.
• Rezolvarea ecuațiilor cum ar fi ecuațiile pătratice.
• Simularea funcțiilor periodice cum ar fi undele luminoase, undele sonore și prin utilizarea funcțiilor trigonometrice.

Instalarea separată a modulului de matematică nu este necesară, deoarece este deja pachet cu lansarea Python. Cu toate acestea, modulul trebuie importat pentru a utiliza funcțiile. Următoarea comandă poate fi folosită pentru a importa modulul de matematică.

Învață curs de știință a datelor de la cele mai bune universități din lume. Câștigați programe Executive PG, programe avansate de certificat sau programe de master pentru a vă accelera cariera.

Explorați cursurile noastre populare de știință a datelor

Constantele modulelor matematice

O mulțime de constante sunt deja predefinite în modulul de matematică Python. Acest lucru oferă mai multe avantaje la accesare. Deoarece aceste constante sunt predefinite, nu este nevoie de definirea lor separată în program, ceea ce economisește timp. Următoarele constante sunt definite în modulul de matematică.

1. Pi

Pi sau π este definit ca raportul dintre circumferința unui cerc și diametrul cercului. Numărul lui Pi nu este o simplă fracție, deoarece este irațional. De asemenea, are zecimale infinite, dar, în general, Numărul este de aproximativ 22/7, sau valoarea 3,141. în Python, Pi poate fi accesat prin modulul de matematică prin comanda:

matematica. pi

Avantajele lui Pi constă în faptul că poate fi folosit ori de câte ori Pi este necesar pentru calcularea oricărei sarcini, cum ar fi calculul circumferinței oricărui cerc. În astfel de cazuri, circumferința cercului va fi 2π r, unde se poate folosi valoarea lui Pi.

De asemenea, aria unui cerc poate fi calculată folosind formula πr². Prin urmare, ori de câte ori utilizatorul trebuie să facă calcule specifice în Python care utilizează valoarea lui Pi, atunci constanta Pi poate fi importată direct.

2. Tau

Tau este definit ca un alt raport dintre circumferința unui cerc și raza cercului. Constanta lui Tau este egală cu valoarea lui 2π, sau o valoare aproximativă de 6,28. Este un număr irațional similar cu cel al lui π.

Multe calcule matematice necesită utilizarea lui 2π și, în astfel de cazuri, tau poate fi folosit.

Constanta lui tau poate fi accesată prin comanda math.tau

Similar cu Pi, Tau este, de asemenea, un număr de tip plutitor.

3. Numărul lui Euler

Numărul lui Euler este un alt tip de constantă din modulul de matematică care este baza unui logaritm natural. Pentru calcule matematice, cum ar fi calcularea ratei de dezintegrare sau a ratei de creștere, funcțiile pot fi utilizate. Valoarea numărului lui Euler este aproximată la o valoare de 2,718. Numărul poate fi importat prin comanda „math.e”.

4. Infinitul

Ori de câte ori este menționat termenul infinit, acesta nu poate fi definit ca număr; cu toate acestea, este un concept în matematică care definește o situație fără margini sau ceva care nu are sfârșit. Infinitul poate fi folosit în algoritmi atunci când utilizatorul dorește să compare valoarea dată cu valoarea minimă absolută sau cu valoarea maximă.

În Python, infinitul este definit ca math.inf.

5. NaN (Nu este un număr)

Nan este folosit mai ales pentru a defini valori care nu sunt numerice. Acest lucru se poate datora rezultatului intrărilor nevalide sau dacă introducerea numerică este coruptă. Constanta NaN a fost definită în versiunea Python 3.5. NaN poate fi accesat prin math.nan.

O mulțime de funcții și metode sunt incluse în modulul de matematică. Unele dintre funcțiile din cadrul modulului sunt:

• plafon()

Funcția ceiil() este folosită pentru a returna valoarea integrală care este cea mai mică, dar valoarea ar trebui să fie mai mare decât cea a Numărului.

• podea()

Funcția ceil() este folosită pentru a returna valoarea cea mai integrală, dar valoarea ar trebui să fie mai mică decât Numărul.

• fabuloase()

Funcția fabs() este folosită pentru a returna valoarea absolută a numărului.

• factorial()

Funcția factorial din modulul de matematică calculează factorialul unui număr și returnează factorialul. Dacă nu este introdusă o valoare întreagă pentru a calcula factorialul, programul are ca rezultat un mesaj de eroare.

Funcționarea funcțiilor fabs() și factorial() din modulul de matematică Python este prezentată mai jos.

• copysign(a, b)

Această funcție este utilizată pentru a returna un număr flotant. Numărul este returnat cu valoarea parametrului „a” având semnul „b”.

• gcd():

Cifrele sunt menționate în argumente. Pentru calcularea celui mai mare divizor comun pentru două numere menționate în argumente, se folosește funcția. Funcția este, totuși, compatibilă cu versiunea Python 3.5 sau o versiune superioară.

Un program este prezentat mai jos, folosind cele două funcții copysign(a,b) și gcd() în limbajul Python.

• math.log()

Metoda Python math log , adică math.log(), este folosită pentru a returna valoarea logaritmului natural al oricărui număr dat. Calculul se face la baza e.

• math.pow(x,y)

Metoda math.pow(x,y) returnează valoarea puterii lui x egală cu valoarea y. În cazurile în care valoarea lui x se dovedește a fi ostilă, sau valoarea lui y se dovedește a fi un non-întreg, atunci programul va avea ca rezultat o valoare ValueError.

• math.modf(x)

Metoda math.modf(x) este folosită pentru a returna partea fracțională și partea întreagă pentru o variabilă x.

• trunchiu()

Metoda trunc() este folosită pentru a returna valoarea trunchiată a unui număr întreg x.

• math.cos()

Funcția math.cos() este folosită pentru a returna valoarea cosinusului unui număr.

• grade.matematice()

Unghiul poate fi convertit în grade din radiani prin funcția math.degrees().

• math.erf()

Pentru orice număr, funcția de eroare este returnată prin metoda math.erf().

• math.isinf(x)

Funcția returnează o valoare reală dacă intrarea x este infinită negativă sau pozitivă. În caz contrar, funcția va returna o valoare False.

• math.next după(x,y)

Este returnat numărul în virgulă mobilă de lângă x care se deplasează spre y.

Citiți articolele noastre populare despre știința datelor

Concluzii

Articolul a discutat mai multe funcții care sunt predefinite în modul de matematică în Python. De asemenea, multe constante au fost predefinite în modul pentru a face calcule ușoare și eficiente ale problemelor matematice avansate. Pe lângă aceste metode, există și alte câteva metode pentru diferite calcule.

Înțelegerea diferitelor funcții și module din limbajul de programare Python, înțelegerea limbajului este esențială. Dacă sunteți interesat, puteți verifica cursul Advanced Certificate Program in Data Science oferit de upGrad. Cursul, conceput pentru profesioniști care lucrează, vă va oferi proiecte din viața reală și vă va instrui în știința datelor. Pentru mai multe întrebări, puteți contacta echipa noastră de asistență.