3-4. Pythonのmathモジュール


1. mathモジュールとは?

モジュールとは、別のプログラムから呼び出せるようにした、コードが書かれたファイルのことです。
これは、自分が処理を書かなくても、様々な処理を実行できる部品のようなものです。

Python_関数のイメージ図


Pythonではmathモジュールがあらかじめインストールされています。
mathモジュールは数学関数計算ができるモジュールです。

mathモジュールを使う時は、import文というものが必要で、以下のように書いてください。

import math

2. mathモジュールの関数を使う

関数とは処理をひとかたまりに定義したものです。
mathモジュールには多くの関数が存在しますが今回は、いくつかピックアップしてご紹介します。

2-1. 平方根 (ルート)

平方根\sqrt{x} は、math.sqrt(x) で取得できます。

import math

print(math.sqrt(2))
>> 1.4142135623730951


2-2. 対数関数 (log)

自然対数関数 \log{x} (底が e )は math.log(x) で取得できます。

底がネイピア数 e ではない対数 \log_{y}{x} は、 math.log(x, y) で取得できます。

import math

print(math.log(10)) # 自然対数
>> 2.302585092994046

print(math.log(16, 4)) # 底が4の対数
>> 2.0


2-3. ネイピア数 (e)

ネイピア数 e は、math.e で取得できます。

import math

print(math.e)
>> 2.718281828459045

print(math.log(math.e))
>> 1.0


2-4. 自然指数関数 (e^{x})

自然指数関数 e^{x} は、math.exp(x) で取得できます。

import math

math.exp(2)
>> 7.38905609893065



2-5. 円周率 (\pi)

円周率や円の面積を求める時に使う\pi math.pi で取得することができます。

import math

print(math.pi)
>> 3.141592653589793


実際に半径が5の円の面積を求めてみましょう。

import math

radius = 5 # 半径
print(radius ** 2 * math.pi)
>> 78.53981633974483


2-6. 三角関数 sin()・cos()・tan()

三角関数の \sin(x) (正弦、サイン) は、math.sin(x)で取得することができます。
三角関数の \cos(x) (余弦、コサイン) は、math.cos(x)で取得することができます。
三角関数の \tan(x) (正接、タンジェント) は、math.tan(x)で取得することができます。

import math

print(math.sin(1))
>> 0.8414709848078965

print(math.cos(1))
>> 0.5403023058681398

print(math.tan(1))
>> 1.5574077246549023

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