ویدیو آموزش ماژول math پایتون
April 2022
در این مقاله، با ماژول math پایتون آشنا خواهید شد. محاسبات ریاضی بخش مهمی از توسعه پایتون هستند. چه بر روی یک پروژه علمی، یک برنامه مالی یا هر نوع برنامه نویسی دیگری کار کنید، نمی توانید از نیاز به ریاضی فرار کنید. ماژول math پایتون به طور خاص برای عملیات ریاضی سطح بالا طراحی شده است.
ماژول math پایتون چیست؟
ماژول math پایتون یک ویژگی مهم است که برای کار با عملیات ریاضی طراحی شده است. این نسخه با نسخه استاندارد پایتون بسته بندی شده است و از ابتدا وجود داشته است. از آنجایی که توابع اساسی آن در CPython نوشته شده است، ماژول ریاضی کارآمد است و با استاندارد C مطابقت دارد.
ماژول math پایتون به شما این امکان را می دهد که محاسبات ریاضی رایج و مفید را در برنامه خود انجام دهید. در اینجا چند کاربرد عملی برای ماژول math آورده شده است:
- محاسبه ترکیبات و جایگشت ها با استفاده از فاکتوریل
- محاسبه ارتفاع یک قطب با استفاده از توابع مثلثاتی
- محاسبه واپاشی رادیواکتیو با استفاده از تابع نمایی
- محاسبه منحنی پل معلق با استفاده از توابع هذلولی
- حل معادلات درجه دوم
- شبیه سازی توابع تناوبی مانند امواج صوتی و نوری با استفاده از توابع مثلثاتی
از آنجایی که ماژول math در نسخه استاندارد پایتون وجود دارد، لازم نیست آن را جداگانه نصب کنید. برای استفاده از آن فقط کافیست ماژول را وارد کنید:
>>> import math
شما می توانید ماژول math پایتون را با استفاده از دستور بالا وارد کنید. پس از وارد کردن، می توانید بلافاصله از آن استفاده کنید.
توابع ماژول math پایتون
در اینجا لیستی از تمام توابع و ویژگی های تعریف شده در ماژول ریاضی پایتون با توضیح مختصری در مورد آنچه انجام می دهند آمده است.
| تابع | توضیح |
|---|---|
| ceil(x) | کوچکترین عدد صحیح بزرگتر یا مساوی x را برمی گرداند. |
| copysign(x, y) | x را با علامت y برمی گرداند |
| fabs(x) | مقدار مطلق x را برمی‌گرداند |
| factorial(x) | فاکتوریل x را برمی گرداند |
| floor(x) | بزرگترین عدد صحیح کوچکتر یا مساوی x را برمی گرداند |
| fmod(x, y) | وقتی x بر y تقسیم شود، باقیمانده را برمی‌گرداند |
| frexp(x) | مانتیس و توان x را به عنوان جفت (m, e) برمی‌گرداند. |
| fsum(iterable) | یک مجموع ممیز شناور دقیق از مقادیر در تکرارپذیر را برمی‌گرداند |
| isfinite(x) | اگر x نه بی نهایت باشد و نه یک NaN (عدد نیست) True را برمی گرداند. |
| isinf(x) | اگر x یک بی نهایت مثبت یا منفی باشد، True را برمی گرداند |
| isnan(x) | اگر x یک NaN باشد، True را برمی‌گرداند |
| ldexp(x, i) | x * (2**i) را برمی‌گرداند |
| modf(x) | قسمت های کسری و صحیح x را برمی گرداند |
| trunc(x) | مقدار عدد صحیح کوتاه شده x را برمی گرداند |
| exp(x) | e**x را برمی گرداند |
| expm1(x) | e**x - 1 را برمی گرداند |
| log(x[, b]) | لگاریتم x را به پایه b برمی‌گرداند (پیش‌فرض e) |
| log1p(x) | لگاریتم طبیعی 1+x را برمی‌گرداند |
| log2(x) | لگاریتم پایه 2 x را برمی‌گرداند |
| log10(x) | لگاریتم پایه 10 x را برمی‌گرداند |
| pow(x, y) | x را به توان y برمی‌گرداند |
| sqrt(x) | جذر x را برمی گرداند |
| acos(x) | کسینوس قوس x را برمی‌گرداند |
| asin(x) | سینوس قوس x را برمی‌گرداند |
| atan(x) | مماس قوس x را برمی‌گرداند |
| atan2(y, x) | atan(y / x) را برمی گرداند |
| cos(x) | کسینوس x را برمی‌گرداند |
| hypot(x, y) | هنجار اقلیدسی را برمی‌گرداند، sqrt(x*x + y*y) |
| sin(x) | سینوس x را برمی گرداند |
| tan(x) | مماس x را برمی‌گرداند |
| degrees(x) | زاویه x را از رادیان به درجه تبدیل می کند |
| radians(x) | زاویه x را از درجه به رادیان تبدیل می کند |
| acosh(x) | کسینوس هذلولی معکوس x را برمی‌گرداند |
| asinh(x) | سینوس هذلولی معکوس x را برمی‌گرداند |
| atanh(x) | مماس هذلولی معکوس x را برمی‌گرداند |
| cosh(x) | کسینوس هذلولی x را برمی‌گرداند |
| sinh(x) | کسینوس هذلولی x را برمی‌گرداند |
| tanh(x) | مماس هذلولی x را برمی‌گرداند |
| erf(x) | تابع خطا را در x برمی گرداند |
| erfc(x) | تابع خطای مکمل را در x برمی‌گرداند |
| gamma(x) | تابع گاما را در x برمی‌گرداند |
| lgamma(x) | لگاریتم طبیعی قدر مطلق تابع گاما را در x برمی‌گرداند |
عدد بینهایت در ماژول math پایتون
بی نهایت(infinity) یک عدد تعریف نشده است که می تواند منفی یا مثبت باشد. یک عدد به عنوان بی نهایت استفاده می شود. در پایتون هیچ روشی برای نمایش بی نهایت به عنوان یک عدد صحیح وجود ندارد. بی نهایت را نمی توان با عدد تعریف کرد.
هنگامی که می خواهید یک مقدار معین را با یک مقدار حداکثر یا حداقل مطلق مقایسه کنید، می توانید از بی نهایت استفاده کنید. مقادیر بی نهایت مثبت و منفی در پایتون به شرح زیر است:
>>> math.inf
inf
>>> -math.inf
-inf
بی نهایت یک مقدار عددی نیست. در عوض، به عنوان math.inf تعریف شده است. پایتون این ثابت را در نسخه 3.5 به عنوان معادل float("inf") معرفی کرد:
>>> float("inf") == math.inf
True
هر دو float("inf") و math.inf مفهوم بی نهایت را نشان می دهند و math.inf را بزرگتر از هر مقدار عددی می کنند:
>>> x = 1e308
>>> math.inf > x
True
به طور مشابه، بینهایت منفی کوچکتر از هر مقدار است:
>>> y = -1e308
>>> y > -math.inf
True
مقدار NaN در ماژول math پایتون
Not a number، یا NaN، واقعاً یک مفهوم ریاضی نیست. در زمینه علوم کامپیوتر به عنوان ارجاع به مقادیری که عددی نیستند سرچشمه گرفته است. یک مقدار NaN می تواند به دلیل ورودی های نامعتبر باشد، یا می تواند نشان دهد که متغیری که باید عددی باشد توسط کاراکترها یا نمادهای متنی خراب شده است.
می توانید مقدار NaN را در زیر مشاهده کنید:
>>> math.nan
nan
NaN یک مقدار عددی نیست. می توانید ببینید که مقدار math.nan برابر nan است، همان مقدار float("nan").