Python's integrierte Math-Funktionen erkunden

Einführung

In diesem Lab werden wir verschiedene integrierte Python-Funktionen zur Durchführung von mathematischen Operationen erkunden. Wir beginnen mit grundlegenden Operationen wie Addition, Subtraktion und Multiplikation und gelangen dann zu fortschrittlicheren Begriffen wie Trigonometrie, Logarithmen und anderen mathematischen Funktionen. Am Ende dieses Labs sollten Sie eine gute Vorstellung davon haben, wie diese Funktionen in Ihrem Code verwendet werden.

Errungenschaften

• Integrierte Math-Funktionen
• Fortgeschrittene mathematische Funktionen
• Umgang mit komplexen Zahlen

Integrierte Math-Funktionen

Python bietet mehrere weitere integrierte mathematische Funktionen, die in verschiedenen Situationen nützlich sein können.

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python

Hier sind ein paar Beispiele:

>>> abs(-3) ## gibt den absoluten Wert einer Zahl zurück
3
>>> max(1, 2, 3) ## gibt den maximalen Wert einer Sequenz zurück
3
>>> min(1, 2, 3) ## gibt den minimalen Wert einer Sequenz zurück
1
>>> round(3.14) ## rundet eine Gleitkommazahl auf die nächste ganze Zahl
3
>>> round(3.14, 1) ## rundet eine Gleitkommazahl auf eine bestimmte Anzahl von Dezimalstellen
3.1
>>> sum([1, 2, 3]) ## gibt die Summe einer Sequenz von Zahlen zurück
6

Die abs()-Funktion gibt den absoluten Wert einer Zahl zurück, max() und min() geben jeweils den maximalen und minimalen Wert einer Sequenz von Zahlen zurück, round() kann verwendet werden, um eine Gleitkommazahl auf die nächste ganze Zahl oder auf eine bestimmte Anzahl von Dezimalstellen zu runden, und sum() gibt die Summe einer Sequenz von Zahlen zurück.

Fortgeschrittene mathematische Funktionen

Python hat ein integriertes math-Modul, das fortgeschrittene mathematische Funktionen bereitstellt.

Hier sind ein paar Beispiele:

import math

>>> math.sqrt(16)
4.0
>>> math.pow(2, 3)
8.0
>>> math.pi
3.141592653589793
>>> math.e
2.718281828459045
>>> math.sin(math.pi / 2)
1.0
>>> math.cos(math.pi)
-1.0
>>> math.tan(math.pi / 4)
1.0
>>> math.log(10)
2.302585092994046
>>> math.log10(10)
1.0

Wie Sie sehen können, bietet das math-Modul Funktionen für die Quadratwurzel, die Exponentiation, häufige Konstanten wie pi und e, trigonometrische Funktionen und Logarithmen.

Umgang mit komplexen Zahlen

Python hat eine integrierte Unterstützung für die Behandlung komplexer Zahlen. Eine komplexe Zahl wird als a + bj definiert, wobei a und b reelle Zahlen sind und j die imaginäre Einheit ist, die als sqrt(-1) definiert ist.

Hier sind einige Beispiele für die Arbeit mit komplexen Zahlen:

>>> a = 3 + 4j
>>> b = 1 - 2j
>>> a + b
(4+2j)
>>> a - b
(2+6j)
>>> a * b
(-5+2j)
>>> a / b
(-0.2+1.6j)

Sie können auf die reellen und imaginären Teile einer komplexen Zahl über die Attribute real und imag zugreifen:

>>> a.real
3.0
>>> a.imag
4.0

Und Sie können die abs()-Funktion verwenden, um die Betragsgröße einer komplexen Zahl zu erhalten:

>>> abs(a)
5.0

Zusammenfassung

In diesem Lab haben wir uns die fortgeschrittenen mathematischen Funktionen angeschaut, die das math-Modul bietet, einschließlich Quadratwurzeln, Exponentiation, trigonometrische Funktionen, Logarithmen und häufige Konstanten wie pi und e.

Zusätzlich haben wir uns auch angeschaut, wie man in Python mit komplexen Zahlen umgeht, einschließlich der Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division komplexer Zahlen, sowie wie man auf die reellen und imaginären Teile einer komplexen Zahl zugreift und wie man ihre Betragsgröße berechnet.

Und wir haben einige andere mathematische Funktionen gesehen, die Python bietet, wie abs(), max(), min(), round(), sum(), die Sie in Ihrem eigenen Code verwenden können, um verschiedene mathematische Operationen durchzuführen.

Denken Sie daran, dass Python auch andere Bibliotheken wie NumPy und SciPy bietet, um mathematische Operationen mit hoher Genauigkeit und Effizienz durchzuführen. Und experimentieren Sie gerne mit den verschiedenen Funktionen und Operationen, die Sie in diesem Lab gelernt haben.