【Pythonの計算】平方根の使い方4選
Pythonで平方根の使い方に悩んでいる人「pythonを用いた計算にはだいぶ慣れて来た。だけど複雑な計算、例えば平方根を含むような計算とか平方根を含む出力ってできたりするのかな？」
こういった疑問に答えます。本記事を読むことで、pythonで可能な複数の平方根の出力方法を知ることができます。
本記事でわかること
- 平方根を出力する方法
【Pythonの計算】平方根の使い方
今回は平方根をpythonで出力するための方法を紹介します。結論からいうと、今回紹介するpythonでの平方根の出力方法は以下になります。
Pythonで平方根を出力する方法
- 算術演算子「**」を用いる方法
- 組み込み関数powを用いる方法
- mathモジュールを用いる方法
- Numpyを用いる方法
いずれかの方法で、ルートの計算を行うことができます。初心者の方には算術演算子「**」を用いる方法か組み込み関数powを用いる方法をお勧めします。また本記事中にのコードで登場するjは虚数単位です。
ルート(平方根）とは、累乗の肩が1/2の場合です。ですので基本的には累乗の計算方法に関する記事と似たやり方になっています。
それではここから詳しく解説していきます。またテンプレートではaの平方根を出す際のコードを記載してあります。
算術演算子「**」を用いる方法
算術演算子を用いてルート計算を行うサンプルコードが以下になります。
テンプレート
- a**0.5
この方法を用いて累乗計算を行った具体例が以下になります。
print(2**0.5)
#1.41421356237
print(4**0.5)
#2
print((-2)**0.5)
#8.659560562354934e-17+1.4142135623730951j
このように平方根をとることができました。また算術演算子を用いた方法では負の数の平方根も求めることができます。その際には以下のことに留意してください。
留意点
- 負の数の平方根を求めると誤差を含む虚数が返される
組み込み関数powを用いる方法
組み込み関数は、pythonに最初から搭載されている関数です。ですので余計な宣言や定義をすることなく、用いることができるため、簡便さの点で優れています。
今回、組み込み関数としてpowを用います。powは累乗を行うことができる組み込み関数で肩の部分を0.5にすることで、平方根を返すことができます。
テンプレート
- 1.関数名=pow(a,0.5)
こちらを用いて平方根の計算を行ったサンプルコードが以下になります。
kekka1=pow(2,0.5)
print(kekka1)
#1.41421356237
kekka2=pow(-2,0.5)
print(kekka2)
#8.659560562354934e-17+1.4142135623730951j
このように組み込み関数を用いても平方根の計算が行えることがわかります。ちなみにこちらの組み込み関数powを用いた場合でも算術演算子「**」の場合と同様に負の数の平方根を求めると、誤差を含む虚数が返されます。
mathモジュールを用いる方法
モジュールを用いて平方根の計算を行うこともできます。標準ライブラリのmathを使うと可能です。mathモジュールを用いたテンプレートが以下になります。モジュールを用いる際にはインポートをする必要があります。
テンプレート
- 1.import math
- 2.関数名=math.sqrt(a)
サンプルコードが以下になります。
import math
kekka1=math.sqrt(2)
print(kekka1)
#1.41421356237
import math
kekka2=math.sqrt(-2)
print(kekka2)
#error
ここで注意すべき点は以下になります。
注意点
- 負の値や複素数の平方根に対しては値を返さない
Numpyを用いる方法
こちらもライブラリを用いる方法になります。このNumpyは計算処理速度が速いことで知られています。またこちらでは、
以下がテンプレートになります。
テンプレート
- 1.import numpy as np
- 2.配列名=np.array[a1,a2,….]
- 3.関数名=np.sqrt(配列名)
こちらのテンプレートを用いて、具体的な数字を含んだサンプルコードがこちらになります。
import numpy as np
hairetsu=np.array([2,1,4])
kekka1=np.sqrt(hairetsu)
print(kekka1)
#[1.41421356237+0j 1+0j 2+0j]
このような出力結果が得られます。こちらは負の数や複素数を渡すことができます。
まとめ
いかがでしたか。今回は平方根の計算方法を4つ紹介しました。改めてその4つの方法を提示します。
Pythonで平方根を出力する方法
- 算術演算子「**」を用いる方法
- 組み込み関数powを用いる方法
- mathモジュールを用いる方法
- Numpyを用いる方法
今回の記事は以上になります。ご覧いただきまして有り難うございました。