Python 數學模塊和函數 | Python 數學函數

Python 有許多內置函數，允許用戶快速高效地執行多項任務。 Math 是 Python 中的一種模塊，它允許用戶使用多個函數來簡化操作。 在數學模塊中定義了幾個函數。 該模塊採用 Python 編程語言構建，可以進行數學計算和任務。

Python數學模塊

一般的數學運算，如加法、減法、乘法等，可以通過內置的運算符如+、-和*來執行。 但是，當用戶必須執行涉及對數函數、指數表達式等高級操作的複雜數學計算時，運算符不是內置的。

因此，必須有特定的解決方案，以便快速執行數學運算。 一個特定的模塊是用 Python 設計的，包括幾個用於執行高級數學計算的函數。 這個模塊被稱為“數學”模塊。

該模塊可以訪問 C 標準中定義的數學函數。

但是，數學模塊中定義的函數不能應用於復數。 如果用戶需要在復數中應用這些函數，則可以使用來自不同模塊的相同名稱，即“Cmath”。 這種區別是在一般數學和復數函數之間進行的，因為大多數用戶不想學習複數數學。 數學模塊的底層函數是用 CPython 編寫的，它遵循 C 標準。

數學模塊的可用性允許用戶在應用程序上執行數學計算。 下面列出了模塊數學的一些用途。 數學模塊中的函數可用於

• 通過使用階乘計算排列和組合。
• 通過使用三角函數計算極點高度。
• 通過使用指數函數計算放射性衰變。
• 通過使用雙曲線函數計算懸索橋的曲線。
• 求解方程，例如二次方程。
• 通過使用三角函數模擬光波、聲波等周期函數。

不需要單獨安裝數學模塊，因為它已經與 Python 版本一起打包。 但是，需要導入模塊才能使用這些功能。 以下命令可用於導入數學模塊。

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數學模塊常量

Python 數學模塊中已經預定義了很多常量。 這為訪問提供了幾個優勢。 由於這些常量是預定義的，因此不需要在程序中單獨定義它們，這樣可以節省時間。 數學模塊中定義了以下常量。

1. 圓周率

Pi 或 π 被定義為圓的周長與圓的直徑之比。 Pi 的數量不是一個簡單的分數，因為它是不合理的。 此外，它有無限小數位，但一般來說，數字約為 22/7，或值 3.141。 在 Python 中，可以通過以下命令通過數學模塊訪問 Pi：

數學。 圓周率

Pi 的優點在於它可以在任何需要 Pi 來計算任何任務時使用，例如計算任何圓的周長。 在這種情況下，圓的周長將為 2π r，其中可以使用 Pi 的值。

此外，圓的面積可以使用公式 πr² 計算。 因此，每當用戶必須在 Python 中使用 Pi 的值進行特定計算時，都可以直接導入常量 Pi。

2. 牛頭

Tau 被定義為圓的周長與圓的半徑的另一個比率。 Tau 的常數等於 2π 的值，或近似值 6.28。 它是一個類似於 π 的無理數。

許多數學計算需要使用 2π，在這種情況下，可以使用 tau。

可以通過命令 math.tau 訪問 tau 的常量

與 Pi 類似，Tau 也是一個浮點數。

3. 歐拉數

歐拉數是數學模塊中的另一種常量，它是自然對數的底。 對於數學計算，例如計算衰減率或增長率，可以使用這些函數。 歐拉數的值近似為 2.718。 數字可以通過命令“math.e”導入。

4. 無窮大

每當提到無窮大這個詞時，它都不能被定義為一個數字。 但是，它是數學中的一個概念，它定義了無限的情況或沒有盡頭的事物。 當用戶想要將給定值與絕對最小值或最大值進行比較時，可以在算法中使用無窮大。

在 Python 中，無窮大定義為 math.inf。

5. NaN（不是數字）

Nan 主要用於定義非數字的值。 這可能是由於輸入無效或數字輸入損壞造成的。 在 Python 3.5 版本中已經定義了 NaN 的常量。 NaN 可以通過 math.nan 訪問。

模塊數學中包含許多函數和方法。 模塊中的一些功能是：

• 細胞（）

函數 ceil() 用於返回最小的整數值，但該值應大於 Number 的整數值。

• 地面（）

函數 ceil() 用於返回最整數的值，但該值應小於 Number。

• 晶圓廠（）

函數 fabs() 用於返回數字的絕對值。

• 階乘（）

數學模塊中的階乘函數計算一個數的階乘並返回階乘。 如果未輸入整數值來計算階乘，則程序會產生錯誤消息。

Python 數學模塊中的 fabs() 和 factorial() 函數的工作如下所示。

• 複製簽名（a，b）

該函數用於返回一個浮點數。 Number 與帶有符號“b”的參數“a”的值一起返回。

• gcd():

參數中提到了數字。 為了計算參數中提到的兩個數字的最大公約數，使用該函數。 但是，該函數與 Python 3.5 或更高版本兼容。

下面顯示了一個程序，使用 Python 語言中的兩個函數 copysign(a,b) 和 gcd()。

• 數學.log()

Python數學日誌的方法，即math.log()，用於返回任意給定數的自然對數的值。 計算以 e 為底。

• 數學.pow(x,y)

方法 math.pow(x,y) 返回 x 的冪值等於值 y。 如果 x 的值被證明是敵對的，或者 y 的值被證明是非整數，那麼程序將導致 ValueError。

• 數學.modf(x)

方法 math.modf(x) 用於返回變量 x 的小數部分和整數部分。

• 截斷（）

trunc() 方法用於返回整數 x 的截斷值。

• 數學.cos()

函數 math.cos() 用於返回數字的餘弦值。

• 數學.度（）

可以通過函數 math.degrees() 將角度從弧度轉換為度數。

• 數學.erf()

對於任何數字，錯誤函數通過方法 math.erf() 返回。

• 數學.isinf(x)

如果輸入 x 為負無窮或正無窮大，該函數返回一個實際值。 否則該函數將返回 False 值。

• math.next after(x,y)

返回 x 旁邊的浮點數，向 y 移動。

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結論

本文討論了 Python 模塊數學中預定義的幾個函數。 此外，模塊中還預定義了許多常數，以便輕鬆高效地計算高級數學問題。 除了這些方法之外，還存在用於不同計算的其他幾種方法。

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