mathモジュールとは

mathモジュールとは
簡単な計算
対数の計算
三角関数の計算
練習問題
最後に

mathモジュールとは

Pythonには、プログラムの制作を助けてくれるモジュールが豊富に揃っています。mathモジュールはそのモジュールのひとつで、対数や三角関数などの複雑な計算を行いたいときに役立ちます。

mathモジュールを利用するためには、最初にimport文を書く必要があります。

import math #mathモジュールをインポート

#mathモジュールが利用可能になる

簡単な計算

・floor関数

floor関数は、小数点以下を切り捨てる関数です。

import math

val = math.floor(3.3)

print(val)

val = math.floor(5.89)

print(val)

val = math.floor(-10.5)

print(val)

実行結果

3
5
-11

floor関数は、引数の小数点以下を切り捨て、int型を返します。
0未満の数も小さい数に切り捨てられます。int関数の場合は、0に近くなるように切り捨てられます。

・ceil関数

ceil関数は、小数点以下を切り上げる関数です。

import math

val = math.ceil(3.3)

print(val)

val = math.ceil(5.89)

print(val)

val = math.ceil(-10.5)

print(val)

実行結果

4
6
-10

ceil関数は、引数の小数点以下を切り上げて、int型を返します。

・pow関数

pow関数は、累乗の計算をする関数です。

import math

val = math.pow(3,3) #3の3乗の値を返す

print(val,3**3)

val = math.pow(3,2.5) #3の2.5乗の値を返す

print(val,3**2.5)

val = math.pow(8,-2) #8の-2乗の値を返す

print(val,8**-2)

val = math.pow(9,1/2) #9の1/2乗の値を返す

print(val,9**(1/2))

実行結果

27.0 27
15.588457268119896 15.588457268119896
0.015625 0.015625
3.0 3.0

pow関数は、第一引数を第二引数乗した値を返します。

・sqrt関数

sqrt関数は、平方根の計算をする関数です。

import math

val = math.sqrt(9) #9の平方根の値を返す

print(val)

val = math.sqrt(1.5) #1.5の平方根の値を返す

print(val)

実行結果

3.0
1.224744871391589

sqrt関数は、第一引数の平方根を返します。

対数の計算

・log関数

log関数は、対数の計算をする関数です。

import math

val = math.log(9,3) #log3底の9の値を返す

print(val)

val = math.log(9,2) # log2底の9の値返す

print(val)

val = math.log(6,4) # log4底の6の値返す

print(val)

実行結果

2.0
3.1699250014423126
1.292481250360578

log関数は、第二引数を底とした第一引数の対数を返します。

・log10関数

log10関数は、常用対数の計算をする関数です。

import math

val = math.log10(100) #log10底の100の値を返す

print(val)

val = math.log10(5) #log10底の5の値を返す

print(val)

実行結果

2.0
0.6989700043360189

log10関数は、10を底とした第一引数の対数を返します。

・log2関数

log10関数は、log2底の計算をする関数です。

import math

val = math.log2(64) #log10底の100の値を返す

print(val)

val = math.log2(5) #log10底の5の値を返す

print(val)

実行結果

6.0
2.321928094887362

log2関数は、2を底とした第一引数の対数を返します。

三角関数の計算

・円周率

mathモジュールのpi定数から円周率を取得することができます。

import math

val = math.pi

print(val)

実行結果

3.141592653589793

・sin関数

sin関数は、正弦の計算をする関数です。

import math

val = math.sin(2) #2ラジアンの正接を返す。

print(val)

val = math.sin(math.pi/2) #pi/2ラジアンの正弦を返す。

print(val)

実行結果

0.9092974268256817
1.0

sin関数は、引数から弧度法で正弦を求めて返しますcos関数

・cos関数

cos関数は、余弦の計算をする関数です。

import math

val = math.cos(1) #1ラジアンの余弦を返す。

print(val)

val = math.cos(math.pi) #piラジアンの余弦を返す。

print(val)

実行結果

0.5403023058681398
-1.0

cos関数は、引数から弧度法で余弦を求めて返します。

・tan関数

tan関数は、正接の計算をする関数です。

import math

val = math.tan(3) #3ラジアンの正接を返す。

print(val)

val = math.tan(math.pi/3) #pi/3ラジアンの正接を返す。

print(val)

実行結果

-0.1425465430742778
1.7320508075688767

tan関数は、引数から弧度法で正接を求めて返します。

練習問題

では、これまでの内容をもとに次のプログラムを作ってみましょう！

(3√2)^3を小数点を切り捨てた値を求めて出力するプログラム
マグニチュード8.9はマグニチュード7.3の何倍のエネルギーか求めて出力するプログラム
※マグニチュードが1上がると√1000倍、マグニチュードが2上がると1000倍になることを前提とする
Θ=150°のとき
sinΘ、cosΘ、tanΘを求めて出力するプログラム

解答例※あくまで一例です。

(1)

import math

val = math.pow(3*math.sqrt(2),3)

print(math.floor(val))

実行結果

(2)

import math

val = math.pow(math.sqrt(1000),8.9-7.3)

print(val)

実行結果

251.18864315095846

(3)

import math

radian = math.pi*5/6

print(math.sin(radian),math.cos(radian),math.tan(radian))

実行結果

0.49999999999999994 -0.8660254037844387 -0.5773502691896257

最後に

この記事では、Pythonのmathモジュールについて紹介しました。
もっとPythonを学びたい！という方はこちらの記事でPythonの基本的な構文を学習することが出来ますのでぜひ立ち寄ってみてください！

mathモジュールとは