Berechnung des Sinus eines Winkels in C

Einführung

In diesem Lab lernen Sie, wie Sie den Sinus eines Winkels in der C-Programmierung berechnen. Das Lab deckt die notwendigen Schritte ab, um einen Winkel in Radiant zu lesen, die sin()-Funktion aus der Bibliothek math.h zur Berechnung des Sinuswerts zu verwenden und das Ergebnis auszugeben. Dieses Lab zielt darauf ab, ein praktisches Verständnis trigonometrischer Berechnungen mit C zu vermitteln, eine grundlegende Fähigkeit in verschiedenen wissenschaftlichen und technischen Anwendungen.

Das Lab beginnt mit der Anleitung durch den Prozess des Lesens eines Winkels in Radiant, der die Standard-Einheit für Winkelmessungen in mathematischen Berechnungen ist. Sie lernen dann, wie Sie die sin()-Funktion aus der Bibliothek math.h verwenden, um den Sinuswert des gegebenen Winkels zu berechnen. Schließlich üben Sie die Ausgabe des berechneten Sinuswerts auf der Konsole.

Winkel in Radiant einlesen

In diesem Schritt lernen Sie, wie Sie einen Winkel in Radiant für trigonometrische Berechnungen in der C-Programmierung einlesen. Radiant ist die Standard-Einheit für Winkelmessungen in mathematischen Berechnungen.

Erstellen Sie zunächst eine neue C-Quelldatei zur Implementierung der Winkel-Eingabe:

cd ~/project
nano sine_calculation.c

Fügen Sie nun folgenden Code zur Datei hinzu:

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main() {
    double angle_radians;

    printf("Geben Sie einen Winkel in Radiant ein: ");
    scanf("%lf", &angle_radians);

    printf("Eingelesener Winkel: %f Radiant\n", angle_radians);

    return 0;
}

Kompilieren Sie das Programm mit der Mathematik-Bibliothek:

gcc sine_calculation.c -o sine_calculation -lm

Beispiel für die Ausführung des Programms:

./sine_calculation

Beispielausgabe:

Geben Sie einen Winkel in Radiant ein: 1.57
Eingelesener Winkel: 1.570000 Radiant

sin()-Funktion aus math.h verwenden

In diesem Schritt lernen Sie, wie Sie die sin()-Funktion aus der Bibliothek math.h verwenden, um den Sinus eines Winkels in Radiant zu berechnen.

Öffnen Sie die zuvor erstellte Datei und modifizieren Sie den Code, um den Sinuswert zu berechnen:

nano ~/project/sine_calculation.c

Aktualisieren Sie den Code mit folgender Implementierung:

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main() {
    double angle_radians;

    printf("Geben Sie einen Winkel in Radiant ein: ");
    scanf("%lf", &angle_radians);

    double sine_value = sin(angle_radians);

    printf("Winkel: %f Radiant\n", angle_radians);
    printf("Sinus des Winkels: %f\n", sine_value);

    return 0;
}

Kompilieren Sie das Programm mit der Mathematik-Bibliothek:

gcc sine_calculation.c -o sine_calculation -lm

Führen Sie das Programm aus und testen Sie es mit verschiedenen Winkelwerten:

./sine_calculation

Beispielausgabe:

Geben Sie einen Winkel in Radiant ein: 1.57
Winkel: 1.570000 Radiant
Sinus des Winkels: 1.000000

Beispielausgabe für einen anderen Winkel:

Geben Sie einen Winkel in Radiant ein: 0.785
Winkel: 0.785000 Radiant
Sinus des Winkels: 0.707107

Sinuswert ausgeben

In diesem letzten Schritt erweitern Sie das Sinus-Berechnungsprogramm, um detailliertere Ausgaben zu liefern und verschiedene Formatierungsoptionen für die Ausgabe von Sinuswerten zu demonstrieren.

Öffnen Sie die bestehende Datei, um die letzten Änderungen vorzunehmen:

nano ~/project/sine_calculation.c

Aktualisieren Sie den Code mit fortgeschrittenen Ausgabetechniken:

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main() {
    double angle_radians;

    printf("Geben Sie einen Winkel in Radiant ein: ");
    scanf("%lf", &angle_radians);

    double sine_value = sin(angle_radians);

    // Verschiedene Formatierungsoptionen für die Ausgabe
    printf("Eingelesener Winkel: %.2f Radiant\n", angle_radians);
    printf("Sinuswert (Standard): %f\n", sine_value);
    printf("Sinuswert (wissenschaftlich): %e\n", sine_value);
    printf("Sinuswert (Genauigkeit): %.4f\n", sine_value);

    return 0;
}

Kompilieren Sie das Programm:

gcc sine_calculation.c -o sine_calculation -lm

Führen Sie das Programm aus:

./sine_calculation

Beispielausgabe:

Geben Sie einen Winkel in Radiant ein: 1.57
Eingelesener Winkel: 1.57 Radiant
Sinuswert (Standard): 1.000000
Sinuswert (wissenschaftlich): 1.000000e+00
Sinuswert (Genauigkeit): 1.0000

Zusammenfassung

In diesem Labor haben Sie gelernt, wie man einen Winkel in Radiant eingibt und die sin()-Funktion aus der Bibliothek math.h verwendet, um den Sinus des Winkels zu berechnen. Zuerst haben Sie ein C-Programm erstellt, das den Benutzer auffordert, einen Winkel in Radiant einzugeben, und dann den eingegebenen Winkel ausgegeben. Anschließend haben Sie das Programm aktualisiert, um den Sinuswert mithilfe der sin()-Funktion zu berechnen und das Ergebnis auszugeben. Das Labor bot schrittweise Anleitungen und Beispielausgaben, um Sie durch den Prozess zu führen.