آشنایی با ماژول ریاضی در زبان برنامه‌نویسی پایتون


ماژول math در پایتون مجموعه‌ای از توابع و ثابت‌های ریاضی را فراهم می‌کند که برای محاسبات عددی و ریاضی پیشرفته کاربرد دارد.


📌 فراخوانی ماژول

قبل از استفاده از توابع باید ماژول math را فراخوانی کنید:

import math

✅ توابع پرکاربرد در ماژول math

1. math.sqrt(x)

محاسبه‌ی جذر عدد x (ریشه دوم):

math.sqrt(9) # خروجی: 3.0

2. math.pow(x, y)

محاسبه‌ی x به توان y (برمی‌گرداند float):

math.pow(2, 3) # خروجی: 8.0

3. math.exp(x)

محاسبه‌ی e به توان x:

math.exp(1) # خروجی: 2.718281828459045

4. math.log(x[, base])

محاسبه لگاریتم عدد x با پایه مشخص شده. اگر پایه وارد نشود، پایه e در نظر گرفته می‌شود:

math.log(8, 2) # خروجی: 3.0

5. math.log10(x)

محاسبه لگاریتم پایه 10:

math.log10(1000) # خروجی: 3.0

6. math.log2(x)

محاسبه لگاریتم پایه 2:

math.log2(8) # خروجی: 3.0

7. math.factorial(x)

محاسبه فاکتوریل عدد صحیح x (x!):

math.factorial(5) # خروجی: 120

8. math.gcd(a, b)

محاسبه بزرگ‌ترین مقسوم‌علیه مشترک دو عدد:

math.gcd(48, 18) # خروجی: 6

9. math.lcm(a, b)

محاسبه کوچک‌ترین مضرب مشترک (در Python 3.9 به بعد):

math.lcm(4, 6) # خروجی: 12

10. math.fabs(x)

محاسبه قدر مطلق عدد x (نتیجه همیشه float):

math.fabs(-5) # خروجی: 5.0

11. math.floor(x)

گرد کردن عدد به پایین‌ترین عدد صحیح کوچکتر یا مساوی:

math.floor(2.9) # خروجی: 2

12. math.ceil(x)

گرد کردن عدد به بالا‌ترین عدد صحیح بزرگ‌تر یا مساوی:

math.ceil(2.1) # خروجی: 3

13. math.trunc(x)

حذف بخش اعشاری عدد و فقط نگه داشتن بخش صحیح:

math.trunc(3.9) # خروجی: 3

14. math.isfinite(x)

بررسی اینکه آیا عدد متناهی است یا نه (نه بی‌نهایت و نه NaN):

math.isfinite(100) # True
math.isfinite(math.inf) # False

15. math.isinf(x)

بررسی اینکه آیا عدد برابر بی‌نهایت است:

math.isinf(math.inf) # True

16. math.isnan(x)

بررسی اینکه آیا عدد "NaN" است یا نه:

math.isnan(float('nan')) # True

🔁 توابع مثلثاتی

17. math.sin(x), math.cos(x), math.tan(x)

توابع سینوس، کسینوس و تانژانت. ورودی باید بر حسب رادیان باشد:

math.sin(math.pi / 2) # خروجی: 1.0

18. math.asin(x), math.acos(x), math.atan(x)

توابع معکوس مثلثاتی که خروجی آن‌ها به رادیان است.

19. math.degrees(x)

تبدیل زاویه از رادیان به درجه:

math.degrees(math.pi) # خروجی: 180.0

20. math.radians(x)

تبدیل زاویه از درجه به رادیان:

math.radians(180) # خروجی: 3.141592653589793

🎯 توابع عددی خاص

21. math.hypot(x, y)

محاسبه فاصله اقلیدسی (طول وتر مثلث):

math.hypot(3, 4) # خروجی: 5.0

22. math.copysign(x, y)

برمی‌گرداند مقدار x با علامت عدد y:

math.copysign(3, -1) # خروجی: -3.0

23. math.fmod(x, y)

محاسبه باقی‌مانده تقسیم x بر y با حفظ علامت x (برخلاف %):

math.fmod(7, 3) # خروجی: 1.0

📌 ثوابت مهم در ماژول math

مقدار ثابت‌های پرکاربرد:

math.pi # عدد پی: 3.141592653589793
math.e # عدد نپر: 2.718281828459045
math.inf # بی‌نهایت
math.nan # مقداری که عدد نیست (Not a Number)