Pythonには数学的な計算を行うための標準ライブラリとして「math」モジュールがあります。このモジュールは、数値計算に関連するさまざまな関数を提供しており、数学的な操作を簡単に実行できます。

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• 基本的な数学関数
• 三角関数
• 対数関数
• 定数
• その他の関数

基本的な数学関数

mathモジュールでは、基本的な数学関数を使用することができます。以下はその一部です。

平方根: sqrt()

平方根を計算するための関数です。

import math
result = math.sqrt(16)  # 結果は 4.0
print(result)
  

絶対値: fabs()

引数の絶対値を返します。負の値も正の値として処理されます。

import math
result = math.fabs(-3.5)  # 結果は 3.5
print(result)
  

指数関数: exp()

e（ネイピア数）の累乗を計算します。

import math
result = math.exp(1)  # 結果は 2.718281828459045
print(result)
  

三角関数

mathモジュールでは、三角関数を利用することもできます。

サイン: sin()

引数のラジアンでのサインを計算します。

import math
result = math.sin(math.radians(30))  # 結果は 0.49999999999999994
print(result)
  

コサイン: cos()

引数のラジアンでのコサインを計算します。

import math
result = math.cos(math.radians(60))  # 結果は 0.5
print(result)
  

タンジェント: tan()

引数のラジアンでのタンジェントを計算します。

import math
result = math.tan(math.radians(45))  # 結果は 1.0
print(result)
  

対数関数

mathモジュールは、いくつかの対数関数も提供しています。

自然対数: log()

自然対数（底がe）を計算します。

import math
result = math.log(10)  # 結果は 2.302585092994046
print(result)
  

底が指定できる対数: log(x, base)

任意の底に基づく対数を計算します。第二引数に底を指定します。

import math
result = math.log(100, 10)  # 結果は 2.0
print(result)
  

定数

mathモジュールにはいくつかの重要な定数が含まれています。

円周率: pi

円周率πの値を返します。

import math
print(math.pi)  # 結果は 3.141592653589793
  

自然対数の底: e

自然対数の底eの値を返します。

import math
print(math.e)  # 結果は 2.718281828459045
  

その他の関数

mathモジュールには、他にも便利な関数があります。

階乗: factorial()

引数の階乗を計算します。

import math
result = math.factorial(5)  # 結果は 120
print(result)
  

丸め: floor() と ceil()

数値をそれぞれ切り捨てる（floor）または切り上げる（ceil）ための関数です。

import math
print(math.floor(3.7))  # 結果は 3
print(math.ceil(3.7))   # 結果は 4
  

最大値と最小値: fmax() と fmin()

引数のうち最大値または最小値を返します。

import math
print(math.fmax(5, 10))  # 結果は 10
print(math.fmin(5, 10))  # 結果は 5
  

まとめ

Pythonのmathモジュールは、数学的な操作を簡単に実行できる便利な関数を提供しています。平方根や三角関数、対数関数など、数学に関連するさまざまな操作を行いたいときに役立ちます。これらの関数をうまく活用することで、数学的な問題を効率よく解決することができます。