Python tem um módulo integrado que você pode usar para tarefas matemáticas. O módulo math possui um conjunto de métodos e constantes.
O modulo math do Python nos fornece acesso a algumas funções matemáticas comuns e constantes em Python, que podemos usar em todo o nosso código para cálculos matemáticos mais complexos. O módulo math é um módulo Python embutido, portanto, você não precisa fazer nenhuma instalação para usá-la.
Constantes especiais do modulo de matemática python ( math )
A biblioteca math do Python contém duas constantes importantes, Pie e Euler
Como calcular pie no Python
Pie (π), uma constante matemática muito popular. Denota a razão entre a circunferência e o diâmetro de um círculo e tem um valor de 3,141592653589793. Para acessá-lo, primeiro importamos a Biblioteca de Matemática da seguinte forma: math.pi
import math
raio = 5
pie = math.pi
area = pie * (raio ** 2)
print('A área de um círculo de raio {} é:'.format(raio), area)
Saída: -----------------------------------
A área de um círculo de raio 5 é: 78.53981633974483
Como calcular Euler no Python
O número de Euler (e), que é a base do logaritmo natural, também é definido na biblioteca Math. Podemos acessá-lo da seguinte forma: math.e
import math
raio = 5
euler = math.e
resultado = raio * euler
print('O resultado é: ', resultado)
Saída: -----------------------------------
O resultado é: 13.591409142295225
Como calcular expoentes e logaritmos em Python ?
Nesta seção, exploraremos as funções da biblioteca math do Python usadas para encontrar diferentes tipos de expoentes e logaritmos.
A função exp()
A biblioteca math do Python vem com a função exp() que podemos usar para calcular o poder de qualquer número. O método pode ser usado com a seguinte sintaxe: math.exp(x)
O parâmetro x pode ser um número positivo ou negativo. Se x não for um número, o método retornará um erro.
import math
# Inicializando valores
valor_1 = 5
valor_2 = -5
valor_3 = 0.99
# Passa os valores para o método exp() e imprime
print(math.exp(valor_1))
print(math.exp(valor_2))
print(math.exp(valor_3))
Saída: -----------------------------------
148.4131591025766
0.006737946999085467
2.691234472349262
Se você passar um valor não numérico para o método, ele gerará um erro, conforme demonstrado aqui:
import math
# Inicializando valores
valor_1 = 5
valor_2 = -5
valor_3 = 0.99
valor_4 = '5'
# Passa os valores para o método exp() e imprime
print(math.exp(valor_1))
print(math.exp(valor_2))
print(math.exp(valor_3))
print(math.exp(valor_4))
Saída: -----------------------------------
148.4131591025766
0.006737946999085467
2.691234472349262
Traceback (most recent call last):
File "d:/Tutorial/python_panda/n.py", line 13, in <module>
print(math.exp(valor_4))
TypeError: must be real number, not str
A função log()
Esta função retorna o logaritmo do número especificado. O logaritmo natural é calculado em relação à base e. O exemplo a seguir demonstra o uso desta função:
import math
# Inicializando valores
valor_1 = 5
valor_2 = 0.99
# Passa os valores para o método exp() e imprime
print(math.log(valor_1))
print(math.log(valor_2))
Saída: -----------------------------------
1.6094379124341003
-0.01005033585350145
A função log10()
Este método retorna o logaritmo de base 10 do número especificado. Por exemplo:
import math
# Inicializando valores
valor_1 = 5
print("O log10 de {} é: ".format(valor_1), math.log10(valor_1))
Saída: -----------------------------------
O log10 de 5 é: 0.6989700043360189
A função log2()
Esta função calcula o logaritmo de um número na base 2. Por exemplo:
import math
# Inicializando valores
valor_1 = 5
print("O log2 de {} é: ".format(valor_1), math.log2(valor_1))
Saída: -----------------------------------
O log2 de 5 é: 2.321928094887362
A função log(x, y)
Esta função retorna o logaritmo de x com y sendo a base. Por exemplo:
import math
# Inicializando valores
valor_1 = 2
valor_base = 5
resultado = math.log(3, 4)
print("O log {} com base {} é:".format(valor_1,valor_base), resultado)
Saída: -----------------------------------
O log 2 com base 5 é: 0.7924812503605781
A função log1p(x)
Esta função calcula o logaritmo(1+x), conforme demonstrado aqui:
import math
# Inicializando valores
valor_1 = 7
resultado = math.log1p(10)
print("O valor do logaritmo(1+x) de 10 é:", resultado)
Saída: -----------------------------------
O valor do logaritmo(1+x) de 10 é: 2.3978952727983707
Funções aritméticas no Python
As funções aritméticas são usadas para representar números de várias formas e realizar operações matemáticas sobre eles. Algumas das funções aritméticas mais comuns são discutidas abaixo:
ceil(): retorna o valor teto do número especificado.
fabs(): retorna o valor absoluto do número especificado.
floor(): retorna o valor mínimo do número especificado.
mdc(a, b): retorna o máximo divisor comum de a e b.
fsum(iterable): retorna a soma de todos os elementos em um objeto iterável.
expm1(): retorna (e^x)-1.
exp(x)-1: quando o valor de x é pequeno, o cálculo de exp(x)-1 pode levar a uma perda significativa de precisão. O expm1(x) pode retornar a saída com precisão total.
Funções trigonométricas no Python
O módulo math do Python suporta todas as funções trigonométricas. Alguns deles foram listados abaixo:
sin(a): Retorna o seno de "a" em radianos
cos(a): Retorna o cosseno de "a" em radianos
tan(a): Retorna a tangente de "a" em radianos
asin(a): Retorna o inverso do seno. Além disso, existem "atan" e "acos".
graus(a): Converte um ângulo "a" de radiano para graus.
radianos(a): Converte o ângulo "a" de graus para radianos.
Outras funções matemáticas no Python
pow(): pega dois argumentos float e eleva o primeiro argumento para o segundo argumento e retorna o resultado.
import math
print(math.pow(3, 4))
Saída: -----------------------------------
81.0
sqrt(): retorna a raiz quadrada do número especificado.
import math
print(math.sqrt(25))
Saída: -----------------------------------
5.0
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