Anda mungkin pernah mendengar bahwa Anda dapat menggunakan mode interaktif Python sebagai kalkulator. Ada banyak fungsi yang memungkinkan Anda mengubah Python menjadi kalkulator yang ilmiah atau bahkan grafik.
8
Hitung eksponen, akar, dan logaritma
Eksponen, akar, dan logaritma adalah operasi matematika yang umum adalah beberapa fungsi yang dapat Anda gunakan dalam Python untuk menggantikan kalkulator ilmiah genggam.
Untuk menaikkan basis ke daya ke -n, cukup gunakan operator **. Misalnya, untuk mengimbangi angka 2:
2**2
Banyak bahasa lain seperti Excel menggunakan operator ^ (caret) untuk eksponen, sehingga mungkin membuat Anda tersandung jika Anda terbiasa. Jika Anda mendapatkan pesan kesalahan, pastikan Anda menggunakan operator yang tepat.
Akar persegi juga sederhana. Anda dapat menggunakan Perpustakaan Matematika di Python. Ada fungsi yang disebut SQRT yang mengambil akar kuadrat dari angka:
import math
math.sqrt(81)
Ini akan mengembalikan angka 9. Untuk angka yang bukan kotak sempurna, itu akan mengembalikan perkiraan desimal seperti yang dilakukan oleh kalkulator ilmiah genggam. Fungsi CBRT bekerja dengan cara yang sama, tetapi dengan akar kubus.
Untuk mengambil root lebih tinggi dari 3, angkat ke daya 1/n menggunakan operator eksponen. Misalnya, untuk mengambil akar kedelapan 256:
256**(1/8)
Tanda kurung ada di sana untuk memberi tahu Python bahwa kita menaikkan jumlahnya menjadi eksponen fraksional. Kalau tidak, itu akan meningkatkan 256 ke kekuatan pertama, memberikan 256, kemudian membaginya dengan 8, yang bukan yang kita inginkan. Dengan tanda kurung, itu akan kembali 8, karena 2 ke kekuatan kedelapan adalah 256.
Ini membawa kita ke logaritma, yang merupakan eksponen terbelakang. Fungsi log mengambil logaritma angka menggunakan basis tertentu. Secara default, ia menggunakan logaritma alami dengan E konstan (2.17828 …) sebagai basis:
math.log(42)
Untuk menggunakan logaritma umum, masukkan basis sebagai argumen kedua:
math.log(42,10)
Pengembang Perpustakaan Matematika telah membuat jalan pintas untuk logaritma umum, karena itu, untuk mengampuni permainan kata -kata. Gunakan fungsi log10:
math.log10(42)
Logaritma ke basis 2 juga umum dalam komputasi, dan ada fungsi yang sama dengan 2 sebagai basis. Untuk mengetahui berapa banyak bit yang dibutuhkan untuk angka, gunakan fungsi log2:
math.log2(512)
Anda dapat menggunakan basis yang berbeda dengan mengambil logaritma alami atau umum dari angka dan membaginya dengan logaritma pangkalan yang ingin Anda gunakan. Misalnya, untuk mengambil logaritma 81 ke pangkalan 3:
math.log(81) / math.log(3)
Ini akan mengembalikan 4, karena kekuatan 3 ke 4 adalah 81. Anda dapat memeriksanya dengan mengambil antilogaritma basis 3:
3**4
Terkait
Mengapa Anda harus menggunakan Python sebagai kalkulator (dan cara memulai)
Anda mungkin tidak akan pernah mengambil kalkulator genggam lagi.
7
Gunakan konstanta
Berbicara tentang konstanta matematika, Anda juga dapat menggunakan konstanta E dan PI dengan mudah dengan perpustakaan matematika.
Anda mungkin ingat bahwa area lingkaran dikalikan dengan kuadrat jari -jari. Inilah cara menghitung area lingkaran dengan jari -jari 6 unit:
import math
math.pi * 6**2
6
Gunakan fungsi trigonometri
Jika Anda menggunakan fungsi trigonometri pada kalkulator ilmiah, perpustakaan matematika memungkinkan Anda menggunakannya dalam python. Sine, cosinine, dan singgung serta fungsi trig terbalik yang sesuai tersedia.
Fungsi -fungsi ini beroperasi pada radian, tetapi Anda dapat mengubahnya menjadi radian dengan fungsi derajat. Untuk mengubah 60 derajat menjadi radian:
import math
math.radians(60)
Untuk mengambil sinus dari sudut ini, gunakan fungsi dosa.
angle = math.radians(60)
math.sin(angle)
Kita bisa mendapatkan sudut asli kita kembali dengan menggunakan asin, sinus terbalik atau arcsine:
math.asin(1.0471975511965976)
Kami juga dapat menggunakan operator “_” underscore dalam mode interaktif untuk mendapatkan hasil sebelumnya untuk menyimpan pengetikan.
math.asin(_)
Ada juga fungsi untuk mengubah radian menjadi derajat:
math.degrees(_)
Ini akan membawa kita kembali ke pengukuran asli kita. Fungsi COS dan ACO dan TAN dan ATAN bekerja dengan cara yang sama.
5
Selesaikan persamaan dengan simpy dan numpy
Python dapat melakukan perhitungan numerik, tetapi juga dapat memecahkan persamaan aljabar dengan perpustakaan yang tepat. Anda tidak perlu sistem aljabar komputer yang mahal seperti Mathematica atau Maple. Anda bisa melewati masalah matematika dan sains dengan Python.
Mari kita gunakan Sympy untuk menyelesaikan persamaan sederhana, 3x + 5 = 7. Ini akan mudah dilakukan dengan tangan tetapi ini akan menunjukkan apa yang dapat dilakukan Sympy.
Pertama, impor Sympy:
from sympy import *
Sebelum kita menggunakan X, kita harus mendefinisikannya sebagai variabel simbolik:
x = symbols('x')
Kami akan menggunakan fungsi EQ Sympy, karena Sympy mengharapkan persamaan yang sama dengan 0.
eqn = Eq(3*x + 5,7)
Sekarang kita akan menggunakan fungsi penyelesaian untuk menyelesaikan x:
solve(eqn,x)
Jawabannya harus 2/3.
Aplikasi baris perintah isympy, akan mengimpor Sympy ke lingkungan interaktif, mendefinisikan beberapa variabel umum, termasuk X, dan mengatur pencetakan yang cukup sehingga hasilnya lebih mirip dengan buku teks.
Mari kita lakukan sesuatu yang lebih keras. Persamaan kuadratik lebih sulit dipecahkan dengan tangan. Untungnya, dengan Sympy Anda tidak perlu mengingat formula kuadratik atau cara menyelesaikan kotak. Kami akan menyelesaikan persamaan kuadrat x^2 + 4x +2 = 0. Kita bisa langsung menyelesaikannya untuk x:
solve(x**2 + 4*x + 2,x)
Jawabannya akan menjadi 2 dikurangi akar kuadrat 2 dan 2 ditambah akar kuadrat 2. Ingatlah untuk secara eksplisit mendefinisikan perkalian, seperti 4*x untuk 4x.
Anda juga dapat memecahkan sistem persamaan linier dengan mudah dengan Numpy. Kami akan menyelesaikan persamaan contoh pertama dari halaman Wikipedia pada sistem persamaan linier:
3x + 2y – z = 1
2x -2y + 4z = -2
-x + 1/2y – z = 0
Kami akan menggunakan matriks dan vektor untuk menyelesaikan ini. Kami tidak perlu peduli dengan variabel. Kami hanya ingin koefisiennya. Kami akan menggunakan array 2-D, atau array array, untuk mewakili matriks koefisien:
import numpy as np
A = np.array([[3,2,-1],[2,-2,4],[-1,1/2,-1]])
Dan kami akan menggunakan array lain untuk vektor kolom konstanta di sisi kanan sistem:
 b = np.array([1,-2,0])
Dan kemudian akan menggunakan fungsi linalg Numpy.
np.linalg.solve(A,b)
Anda akan mendapatkan kembali daftar solusi untuk sistem, dalam hal ini 1, -2, dan -2. Ini sesuai dengan variabel x, y, dan z.
Terkait
11 Aplikasi Sains dan Matematika untuk Linux untuk menguasai kelas Anda
Aplikasi Linux ini memberi Anda alat matematika dan profesional sains yang sama.
Banyak kalkulator ilmiah dan spreadsheet seperti Excel memiliki beberapa operasi statistik di dalamnya. Anda dapat melakukan beberapa statistik sederhana dengan perpustakaan statistik.
Mari kita buat array beberapa angka untuk berfungsi sebagai kumpulan data kami
data = [25,42,35]
Untuk menghitung rata -rata beberapa angka, masukkan ke dalam array dan gunakan fungsi rata -rata:
statistics.mean(data)
Untuk median:
statistics.median(data)
Dan mode, nilai yang paling sering terjadi:
statistics.mode(data)
Dalam hal ini, dengan masing -masing nomor muncul jumlah yang sama, Python akan mencetak yang pertama.
3
Hanya perlu satu fungsi? Impor saja!
Jika Anda hanya membutuhkan satu atau beberapa fungsi dari perpustakaan untuk penggunaan interaktif, Anda dapat mengimpornya.
Jika Anda hanya membutuhkan fungsi sinus dari perpustakaan matematika, Anda dapat mengimpornya seperti ini:
from math import sin
Sekarang Anda dapat menggunakannya tanpa harus menelepon perpustakaan terlebih dahulu:
sin(42)
2
Hitung faktorial, permutasi, dan kombinasi
Operasi kombinatorial dasar seperti faktorial, permutasi, dan kombinasi juga tersedia di Python. Sekali lagi, ini adalah perpustakaan matematika untuk menyelamatkan:
from math import factoral, comb, perm
Sebuah faktorial adalah angka kali angka terendah berikutnya kali angka terendah berikutnya sampai 1. Ini disingkat oleh titik seru. Misalnya, 49 faktorial adalah 49!
Untuk menghitung 49! Gunakan fungsi faktorial dari perpustakaan matematika yang baru saja kami impor:
factorial(49)
Hasilnya adalah angka yang sangat besar. Untuk menghitung berapa banyak kombinasi yang bisa Anda dapatkan dengan menggambar 5 kartu dari dek 52-kartu standar:
comb(52,5)
Untuk menghitung permutasi, yaitu, menggambar kartu di mana pesanan penting, gunakan fungsi perm:
perm(52,5)
1
Plot fungsi dengan Sympy
Sympy tidak hanya dapat menyelesaikan persamaan, tetapi juga dapat memplotnya seperti kalkulator grafik.
Anda dapat memplot fungsi dalam bentuk y = mx+ b, di mana m adalah kemiringan dan b adalah intersep. Kami hanya membutuhkan bagian MX + B. Misalnya, untuk plot y = 3x + 5
from sympy import symbols, plot
x = symbols('x')
plot(3*x + 5)
Sebuah jendela akan muncul dengan plot atau akan muncul di buku catatan Jupyter. Dengan semua fungsi ini, Anda dapat menyimpan kalkulator ilmiah atau grafik lama di laci dan menggunakan sesuatu yang jauh lebih murah dan lebih fleksibel.
Terkait
Cara memulai membuat buku catatan interaktif di Jupyter
Campurkan teks dan kode secara bebas dalam program Anda dalam gaya pemrograman baru.
